JPH0464438B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0464438B2 JPH0464438B2 JP60104599A JP10459985A JPH0464438B2 JP H0464438 B2 JPH0464438 B2 JP H0464438B2 JP 60104599 A JP60104599 A JP 60104599A JP 10459985 A JP10459985 A JP 10459985A JP H0464438 B2 JPH0464438 B2 JP H0464438B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gamma ray
- spent fuel
- fuel assembly
- detection sensitivity
- measuring device
- 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 - Lifetime
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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)
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。
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。
［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FP濃度に比例した強いガ
ンマ線を放出している。
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FP濃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137Cs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。
年の137Cs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、FP濃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。
度の絶対値を得るためには較正が必要であり、従
来、FP濃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。
うなものがある。
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、148Nd、137Cs等の濃度の
分析を行なう方法。
ての破壊測定を行ない、148Nd、137Cs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。
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。
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計算により求める方
法。
積算値を基にオンライン計算により求める方
法。
［背景技術の問題点］
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。
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。
［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うとする
ものである。
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うとする
ものである。
［発明の概要］
(a)ガンマ線測定装置のガンマ線入射方向上に測
定すべき使用済燃料集合体を対角線を一致させて
配置し、該使用済燃料集合体のガンマ線測定装置
に最も近い燃料棒の位置にガンマ線放出強度の既
知のガンマ線標準線源を配置して前記測定装置の
ガンマ線検出感度絶対較正値を求めるステツプ
と、(b)ガンマ線輸送計算により得られた、前記測
定装置の前記使用済燃料集合体とそのうちの前記
ガンマ線測定装置に最も近い１本の燃料棒に対す
る当該ガンマ線検出感度の比を求めるステツプ
と、(c)ステツプａで求めた前記測定装置のガンマ
線検出感度絶対較正値と、ステツプｂで得た前記
ガンマ線測定装置に最も近い１本の燃料棒に対す
る当該ガンマ線検出感度の比を用い、かつ、使用
済燃料集合体内および使用済燃料棒内線源分布の
半経験値を用いてガンマ線検出感度の補正を行つ
て、前記使用済燃料集合体に対する前記測定装置
の当該ガンマ線の検出感度絶対値を求めるステツ
プと、(d)前記使用済燃料集合体に対する前記測定
装置の当該ガンマ線の検出感度絶対値を用いて、
前記使用済燃料集合体の対角線上の対向する２あ
るいは４方向から測定して得られた核分裂生成核
種のガンマ線計数率平均値から、前記使用済燃料
集合体平均の核分裂生成核種のガンマ線放出強度
を求めるステツプと、(e)前記使用済燃料集合体平
均の核分裂生成核種のガンマ線放出強度を用い
て、該核分裂生成核種の半減期およびガンマ線分
岐比から前記使用済燃料集合体平均の核分裂生成
核種の濃度絶対値を求めるステツプとを含むこと
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。
定すべき使用済燃料集合体を対角線を一致させて
配置し、該使用済燃料集合体のガンマ線測定装置
に最も近い燃料棒の位置にガンマ線放出強度の既
知のガンマ線標準線源を配置して前記測定装置の
ガンマ線検出感度絶対較正値を求めるステツプ
と、(b)ガンマ線輸送計算により得られた、前記測
定装置の前記使用済燃料集合体とそのうちの前記
ガンマ線測定装置に最も近い１本の燃料棒に対す
る当該ガンマ線検出感度の比を求めるステツプ
と、(c)ステツプａで求めた前記測定装置のガンマ
線検出感度絶対較正値と、ステツプｂで得た前記
ガンマ線測定装置に最も近い１本の燃料棒に対す
る当該ガンマ線検出感度の比を用い、かつ、使用
済燃料集合体内および使用済燃料棒内線源分布の
半経験値を用いてガンマ線検出感度の補正を行つ
て、前記使用済燃料集合体に対する前記測定装置
の当該ガンマ線の検出感度絶対値を求めるステツ
プと、(d)前記使用済燃料集合体に対する前記測定
装置の当該ガンマ線の検出感度絶対値を用いて、
前記使用済燃料集合体の対角線上の対向する２あ
るいは４方向から測定して得られた核分裂生成核
種のガンマ線計数率平均値から、前記使用済燃料
集合体平均の核分裂生成核種のガンマ線放出強度
を求めるステツプと、(e)前記使用済燃料集合体平
均の核分裂生成核種のガンマ線放出強度を用い
て、該核分裂生成核種の半減期およびガンマ線分
岐比から前記使用済燃料集合体平均の核分裂生成
核種の濃度絶対値を求めるステツプとを含むこと
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ーチヤートを示すもの
で、この実施例では、以下〜のステツプを経
て最終的に使用済燃料集合体平均のFP濃度絶対
値が求められる。
定方法の一実施例のフローチヤートを示すもの
で、この実施例では、以下〜のステツプを経
て最終的に使用済燃料集合体平均のFP濃度絶対
値が求められる。
まず測定装置のガンマ線検出感度（絶対値）
が測定される。
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出器
２が配置されている。また、ガンマ線コリメー
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のスリツトの中
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。
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出器
２が配置されている。また、ガンマ線コリメー
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のスリツトの中
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。
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。
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137Cs
（662KeV）のガンマ線に対する検出感度をと
つ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。
１と標準線源３との間の距離を、縦軸に137Cs
（662KeV）のガンマ線に対する検出感度をと
つ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。
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。
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に至る間のす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。
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に至る間のす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ｂ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の一例として137Cs（662keV）ガンマ線に対
する検出感度をとり、これらの相関関係の一例
を示すもので、〇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。
料集合体の対角線方向の燃料棒位置を、縦軸に
FPの一例として137Cs（662keV）ガンマ線に対
する検出感度をとり、これらの相関関係の一例
を示すもので、〇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ツトを通し
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。
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ツトを通し
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。
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。
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。
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。
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FP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。
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FP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FP濃度絶対値が
求められる。
いて使用済燃料集合体平均のFP濃度絶対値が
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137Cs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。
料集合体のFP濃度絶対値、例えば137Cs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つておけ
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
位置で一度行なつておけば、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ができ
る。
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つておけ
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
位置で一度行なつておけば、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FP濃度絶値を求めることがで
きる。
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FP濃度絶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
定方法の一実施例を示すフローチヤート、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
137Cs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。 １…ガンマ線コリメータ、２…ガンマ線検出
器、３…ガンマ線標準線源、４…燃料集合体。
定方法の一実施例を示すフローチヤート、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
137Cs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。 １…ガンマ線コリメータ、２…ガンマ線検出
器、３…ガンマ線標準線源、４…燃料集合体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ (a) ガンマ線測定装置のガンマ線入射方向上
に測定すべき使用済燃料集合体を対角線を一致
させて配置し、該使用済燃料集合体のガンマ線
測定装置に最も近い燃料棒の位置にガンマ線放
出強度の既知のガンマ線標準線源を配置して前
記測定装置のガンマ線検出感度絶対較正値を求
めるステツプと、 (b) ガンマ線輸送計算により得られた、前記測定
装置の前記使用済燃料集合体とそのうちの前記
ガンマ線測定装置に最も近い１本の燃料棒に対
する当該ガンマ線検出感度の比を求めるステツ
プと、 (c) ステツプａで求めた前記測定装置のガンマ線
検出感度絶対較正値と、ステツプｂで得た前記
ガンマ線測定装置に最も近い１本の燃料棒に対
する当該ガンマ線検出感度の比を用い、かつ、
使用済燃料集合体内および使用済燃料棒内線源
分布の半経験値を用いてガンマ線検出感度の補
正を行つて、前記使用済燃料集合体に対する前
記測定装置の当該ガンマ線の検出感度絶対値を
求めるステツプと、 (d) 前記使用済燃料集合体に対する前記測定装置
の当該ガンマ線の検出感度絶対値を用いて、前
記使用済燃料集合体の対角線上の対向する２あ
るいは４方向から測定して得られた核分裂生成
核種のガンマ線計数率平均値から、前記使用済
燃料集合体平均の核分裂生成核種のガンマ線放
出強度を求めるステツプと (e) 前記使用済燃料集合体平均の核分裂生成核種
のガンマ線放出強度を用いて、該核分裂生成核
種の半減期およびガンマ線分岐比から前記使用
済燃料集合体平均の核分裂生成核種の濃度絶対
値を求めるステツプと を含む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 JPS61262693A (ja) | 1986-11-20 |
| JPH0464438B2 true 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) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6038575B2 (ja) * | 2012-09-27 | 2016-12-07 | 株式会社東芝 | 核燃料燃焼度評価装置、方法およびプログラム |
| JP6448221B2 (ja) * | 2014-05-30 | 2019-01-09 | 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
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61262693A (ja) | 1986-11-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |