JPH07146393A - 放射線に晒された燃料バンドルスペーサスプリングを光ファイバ目視検査装置で検査する方法 - Google Patents
放射線に晒された燃料バンドルスペーサスプリングを光ファイバ目視検査装置で検査する方法Info
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- JPH07146393A JPH07146393A JP6155095A JP15509594A JPH07146393A JP H07146393 A JPH07146393 A JP H07146393A JP 6155095 A JP6155095 A JP 6155095A JP 15509594 A JP15509594 A JP 15509594A JP H07146393 A JPH07146393 A JP H07146393A
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- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C17/00—Monitoring; Testing ; Maintaining
- G21C17/06—Devices or arrangements for monitoring or testing fuel or fuel elements outside the reactor core, e.g. for burn-up, for contamination
-
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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
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 燃料バンドルスペーサスプリングの良好な検
査方法を提供する。 【構成】 夫々の中心が三角形の頂点に来る様に配置さ
れた画像ガイド(32)及び光ガイド(30a,30b) を持つ光フ
ァイバスコープ末端(34)が燃料バンドル集合体の上から
上部タイプレート(18)を通して燃料棒(12)間に挿入され
る。次に、検査されるスペーサスプリング(26)の高さに
スコープの側開口(58)が来るまでスペーサ押さえリング
(25)の群の間のスペースの中にスコープ末端を下げる。
光を光ガイドに供給し、側開口から出して画像ガイドの
視界に近接する箇所に光を向け直す。検査されるべきス
ペーサスプリングが画像ガイドに結合された接眼レンズ
(38)を通して見えるまで、スコープ末端を回転する。ス
ペーサスプリングを走査的に観察すべく、スコープを動
かしてスプリングの欠陥を目視検査する。
査方法を提供する。 【構成】 夫々の中心が三角形の頂点に来る様に配置さ
れた画像ガイド(32)及び光ガイド(30a,30b) を持つ光フ
ァイバスコープ末端(34)が燃料バンドル集合体の上から
上部タイプレート(18)を通して燃料棒(12)間に挿入され
る。次に、検査されるスペーサスプリング(26)の高さに
スコープの側開口(58)が来るまでスペーサ押さえリング
(25)の群の間のスペースの中にスコープ末端を下げる。
光を光ガイドに供給し、側開口から出して画像ガイドの
視界に近接する箇所に光を向け直す。検査されるべきス
ペーサスプリングが画像ガイドに結合された接眼レンズ
(38)を通して見えるまで、スコープ末端を回転する。ス
ペーサスプリングを走査的に観察すべく、スコープを動
かしてスプリングの欠陥を目視検査する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、通常の沸騰水型原子炉
(BWR)における核燃料バンドルの検査に関する。詳
しくは、本発明は、光ファイバ目視検査機器を使用して
核燃料バンドルスペーサを検査する方法に関する。
(BWR)における核燃料バンドルの検査に関する。詳
しくは、本発明は、光ファイバ目視検査機器を使用して
核燃料バンドルスペーサを検査する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ウラニウム、プルトニウム或いはトリウ
ムの酸化物及びその組み合わせのような核分裂性燃料物
質は、代表的には小さな円柱状のスラグ或いはペレット
に成型されて密封されたチューブ即ち当該技術分野で時
によっては「被覆管」と称される細長い容器内に収納さ
れる。大容量電力発電用原子力発電所は、通常、数百個
の密封された被覆管を核分裂性燃料収納用に持つ。普通
或る間隔を置いて全燃料の一部を置き換え他の部分を再
配置することによって実施される周期的な燃料補充を容
易にするために、これらの燃料棒或いはピンを、単一の
複合単位として扱われ得る束或いは構成素子の群に慣用
的に集合する。
ムの酸化物及びその組み合わせのような核分裂性燃料物
質は、代表的には小さな円柱状のスラグ或いはペレット
に成型されて密封されたチューブ即ち当該技術分野で時
によっては「被覆管」と称される細長い容器内に収納さ
れる。大容量電力発電用原子力発電所は、通常、数百個
の密封された被覆管を核分裂性燃料収納用に持つ。普通
或る間隔を置いて全燃料の一部を置き換え他の部分を再
配置することによって実施される周期的な燃料補充を容
易にするために、これらの燃料棒或いはピンを、単一の
複合単位として扱われ得る束或いは構成素子の群に慣用
的に集合する。
【0003】各束の燃料棒は、機械的手段によって互い
に平行に且つ離れて保持される。代表的な燃料バンドル
は、例えば、間隔を保った燃料棒の8×8或いは9×9
配列から成る。被覆管は、通常は10フィートより長
く、例えば14フィート、で直径約1/2インチであっ
て、被覆管は互いに1インチの何分の一程度離れてい
る。間隔をあけることは、水のような熱除去用冷却材の
被覆管の全外部表面に亘る潤沢な流れを可能にし、効果
的な熱移動と従って効果的な原子炉運転を実施するため
に必要とされる。
に平行に且つ離れて保持される。代表的な燃料バンドル
は、例えば、間隔を保った燃料棒の8×8或いは9×9
配列から成る。被覆管は、通常は10フィートより長
く、例えば14フィート、で直径約1/2インチであっ
て、被覆管は互いに1インチの何分の一程度離れてい
る。間隔をあけることは、水のような熱除去用冷却材の
被覆管の全外部表面に亘る潤沢な流れを可能にし、効果
的な熱移動と従って効果的な原子炉運転を実施するため
に必要とされる。
【0004】高熱と周囲を流れる冷却材の高速による燃
料棒の湾曲と振動、この現象は近接する燃料棒を接触さ
せ場合に因っては冷却材の流れを邪魔したり不均衡にす
ることがある、を阻止するために、燃料棒の長さに沿っ
て間隔を置いて配置された複数の引き離し用格子(以後
「スペーサ」と称する)によって、燃料棒は間隔を置い
た配列或いは関係に保持される。
料棒の湾曲と振動、この現象は近接する燃料棒を接触さ
せ場合に因っては冷却材の流れを邪魔したり不均衡にす
ることがある、を阻止するために、燃料棒の長さに沿っ
て間隔を置いて配置された複数の引き離し用格子(以後
「スペーサ」と称する)によって、燃料棒は間隔を置い
た配列或いは関係に保持される。
【0005】代表的なスペーサは、互いに及び周囲のス
ペーサバンドに溶接されてセルの格子を形成している複
数の平行なセルから成る。各セルは一個の燃料棒を受け
入れる。各燃料棒は、複数の、例えば7個の、スペーサ
を貫通する。これらのスペーサは、燃料棒の長さに沿っ
て、互いに整列され且つ間隔を置かれている。各スペー
サは、燃料バンドルを構成する複数の燃料棒の異なる軸
方向の部分を受け入れる。スペーサは燃料棒の横からの
中間的拘束と支持を提供し、燃料棒を損傷したり、各燃
料棒中間或いは周囲の効果的な冷却材の流れを妨げたり
することがある横方向の湾曲と振動を防止する。燃料棒
の束を確保するためのスペーサは、燃料棒を確実に把握
し位置に保持する手段として、金属対金属状の接触で燃
料棒を押し付けるスプリングとストッパをしばしば組み
込む。燃料棒は更にその末端を上部及び下部タイプレー
トの夫々のソケットに支持される。
ペーサバンドに溶接されてセルの格子を形成している複
数の平行なセルから成る。各セルは一個の燃料棒を受け
入れる。各燃料棒は、複数の、例えば7個の、スペーサ
を貫通する。これらのスペーサは、燃料棒の長さに沿っ
て、互いに整列され且つ間隔を置かれている。各スペー
サは、燃料バンドルを構成する複数の燃料棒の異なる軸
方向の部分を受け入れる。スペーサは燃料棒の横からの
中間的拘束と支持を提供し、燃料棒を損傷したり、各燃
料棒中間或いは周囲の効果的な冷却材の流れを妨げたり
することがある横方向の湾曲と振動を防止する。燃料棒
の束を確保するためのスペーサは、燃料棒を確実に把握
し位置に保持する手段として、金属対金属状の接触で燃
料棒を押し付けるスプリングとストッパをしばしば組み
込む。燃料棒は更にその末端を上部及び下部タイプレー
トの夫々のソケットに支持される。
【0006】燃料棒集合体はまた代表的には、適当な断
面の、例えば正方形の、解放端式の管状燃料チャンネル
に囲まれる。燃料チャンネルは、燃料棒の表面に沿って
冷却材の流れを縦方向に向け、縦向きに中間の隣接した
束と交互する中性子吸収性核分裂制御棒を誘導する。図
1に関して、代表的な核燃料バンドル10は、間隔を取
って置かれた互いに平行な燃料棒12の一群を含む。各
燃料棒は、中に封入された核分裂性燃料のピン或いはス
ラグの垂直な積み重ね(示されていない)を収容する円
筒状の容器14(即ち被覆管)から成る。各燃料棒12
は、燃料棒の長さに沿って間隔を置いて配置された一連
のスペーサ16により平行な配列で横を固定されてい
る。各束の燃料棒の末端は、上部及び下部タイプレート
18及び20の夫々のソケットの中に固定されている。
群に纏められた燃料棒12とスペーサ16のバンドル集
合体は、解放端式の燃料チャンネル22によって囲まれ
ている。
面の、例えば正方形の、解放端式の管状燃料チャンネル
に囲まれる。燃料チャンネルは、燃料棒の表面に沿って
冷却材の流れを縦方向に向け、縦向きに中間の隣接した
束と交互する中性子吸収性核分裂制御棒を誘導する。図
1に関して、代表的な核燃料バンドル10は、間隔を取
って置かれた互いに平行な燃料棒12の一群を含む。各
燃料棒は、中に封入された核分裂性燃料のピン或いはス
ラグの垂直な積み重ね(示されていない)を収容する円
筒状の容器14(即ち被覆管)から成る。各燃料棒12
は、燃料棒の長さに沿って間隔を置いて配置された一連
のスペーサ16により平行な配列で横を固定されてい
る。各束の燃料棒の末端は、上部及び下部タイプレート
18及び20の夫々のソケットの中に固定されている。
群に纏められた燃料棒12とスペーサ16のバンドル集
合体は、解放端式の燃料チャンネル22によって囲まれ
ている。
【0007】図2は、互いに及び周囲のスペーサバンド
27に溶接されて格子を形成している複数の平行なセル
或いは押さえリング25から成る代表的なスペーサ16
の平面図を示す。便宜上、全数よりは少ない押さえリン
グ25が示されている。図3(A)及び3(B)で最も
よく分かるように、隣接するスペーサ押さえリング25
と25’の各組みは、燃料棒12及び12’反対方向に
ストッパ24の夫々の組みに向けて偏らせる共通のスプ
リング26を共有する。スプリングを歪める介入手段が
存在しない場合には、スプリングは燃料棒との接触によ
って歪められるであろう。スプリング26と燃料棒12
及び12’間の締め代は図3(B)に最もよく見られ
る。スプリング26は、接触中の各燃料棒の表面に数ポ
ンドの力を作用させる。
27に溶接されて格子を形成している複数の平行なセル
或いは押さえリング25から成る代表的なスペーサ16
の平面図を示す。便宜上、全数よりは少ない押さえリン
グ25が示されている。図3(A)及び3(B)で最も
よく分かるように、隣接するスペーサ押さえリング25
と25’の各組みは、燃料棒12及び12’反対方向に
ストッパ24の夫々の組みに向けて偏らせる共通のスプ
リング26を共有する。スプリングを歪める介入手段が
存在しない場合には、スプリングは燃料棒との接触によ
って歪められるであろう。スプリング26と燃料棒12
及び12’間の締め代は図3(B)に最もよく見られ
る。スプリング26は、接触中の各燃料棒の表面に数ポ
ンドの力を作用させる。
【0008】スペーサ、特にスペーサスプリング、の構
成部品は、割れ、腐食、浸食及び溶接箇所の分離などの
欠陥を周期的に検査されねばならない。従来は、照射を
受けた燃料バンドルスペーサの検査には、スペーサを取
り出すために、原子炉脇での燃料バンドルの完全な解体
が必要であった。スペーサは、放射性物質の輸送用に証
明された箱に詰められ、放射性物質試験所に輸送されて
破壊的検査を受ける。経費が高くつき且つ時間を取る外
に、上記の方法では、引き続いて原子炉環境に暴露する
目的でのスペーサの再設置が許されない。
成部品は、割れ、腐食、浸食及び溶接箇所の分離などの
欠陥を周期的に検査されねばならない。従来は、照射を
受けた燃料バンドルスペーサの検査には、スペーサを取
り出すために、原子炉脇での燃料バンドルの完全な解体
が必要であった。スペーサは、放射性物質の輸送用に証
明された箱に詰められ、放射性物質試験所に輸送されて
破壊的検査を受ける。経費が高くつき且つ時間を取る外
に、上記の方法では、引き続いて原子炉環境に暴露する
目的でのスペーサの再設置が許されない。
【0009】燃料棒バンドルスペーサの検査を実施する
ために特に構成されている光ファイバスコープは、束の
解体或いは束を乱す必要なく、原子炉脇での検査を可能
にする。検査後、束は原子炉炉心に止まり、引き続いて
その環境下に暴露される。
ために特に構成されている光ファイバスコープは、束の
解体或いは束を乱す必要なく、原子炉脇での検査を可能
にする。検査後、束は原子炉炉心に止まり、引き続いて
その環境下に暴露される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】スペーサスプリングが
破壊する場合があり得るので、スペーサスプリングの検
査は是非必要である。これは、スプリングが破壊し破片
が冷却材の中に入って循環する懸念を募らせる。このよ
うな破片は、冷却材の入り口に止まれば燃料バンドルを
通しての冷却材の流れを妨げ、或いは循環に損害を与え
ることさえ考えられ、次には燃料バンドルが破砕するか
も知れない。このような故障を避けるためには、スペー
サスプリングの検査が是非必要である。
破壊する場合があり得るので、スペーサスプリングの検
査は是非必要である。これは、スプリングが破壊し破片
が冷却材の中に入って循環する懸念を募らせる。このよ
うな破片は、冷却材の入り口に止まれば燃料バンドルを
通しての冷却材の流れを妨げ、或いは循環に損害を与え
ることさえ考えられ、次には燃料バンドルが破砕するか
も知れない。このような故障を避けるためには、スペー
サスプリングの検査が是非必要である。
【0011】最初の形式の従来の光ファイバスコープ
は、側面から燃料バンドルに入り、スペーサ部品を上か
ら或いは下から観察するように構成されている。横入り
型のスコープは、スコープを燃料バンドルの中に位置さ
せるために、厄介で且つ高価なマニピュレータを必要と
する。次の形式の従来の光ファイバスコープは、燃料棒
を除去されたスペーサ押さえリングの中に上から挿入さ
れるように設計されている。最初の形式のスコープは光
ガイドの平形配列を含んで成り、隣接する燃料棒の列の
間に適合するように薄いものの、スペーサ押さえリング
の中に挿入できない。
は、側面から燃料バンドルに入り、スペーサ部品を上か
ら或いは下から観察するように構成されている。横入り
型のスコープは、スコープを燃料バンドルの中に位置さ
せるために、厄介で且つ高価なマニピュレータを必要と
する。次の形式の従来の光ファイバスコープは、燃料棒
を除去されたスペーサ押さえリングの中に上から挿入さ
れるように設計されている。最初の形式のスコープは光
ガイドの平形配列を含んで成り、隣接する燃料棒の列の
間に適合するように薄いものの、スペーサ押さえリング
の中に挿入できない。
【0012】既知の横入り型光ファイバスコープは、光
ガイドの平形配列を含んで成る。スコープの末端は、図
4(A)、4(B)及び4(C)に示されるように構成
されている。光は、検査されるべき箇所に光ガイド30
a及び30bによって供給され、検査されるべき箇所か
ら反射された光は画像ガイド32を経て接眼レンズ(示
されていない)に伝達される。各ガイドは、個々のプリ
ズム34のプレーナーインターフェイスで終る光ファイ
バの束(a bundle of fused optical fibers)から成る。
各プリズムは、後方傾斜インターフェイスで好ましくは
90°の角度で入射光を反射する。平形配列は、二個の
光ガイドに一個の画像ガイドが続いている繰り返しパタ
ーン或いは他の適当なパターンの形で配列された任意の
数のガイドから成ってよい。この種の既知のスコープ
は、厄介なマニピュレータを必要とし、スペーサ押さえ
リングの中に挿入できない。
ガイドの平形配列を含んで成る。スコープの末端は、図
4(A)、4(B)及び4(C)に示されるように構成
されている。光は、検査されるべき箇所に光ガイド30
a及び30bによって供給され、検査されるべき箇所か
ら反射された光は画像ガイド32を経て接眼レンズ(示
されていない)に伝達される。各ガイドは、個々のプリ
ズム34のプレーナーインターフェイスで終る光ファイ
バの束(a bundle of fused optical fibers)から成る。
各プリズムは、後方傾斜インターフェイスで好ましくは
90°の角度で入射光を反射する。平形配列は、二個の
光ガイドに一個の画像ガイドが続いている繰り返しパタ
ーン或いは他の適当なパターンの形で配列された任意の
数のガイドから成ってよい。この種の既知のスコープ
は、厄介なマニピュレータを必要とし、スペーサ押さえ
リングの中に挿入できない。
【0013】従って、本発明の課題は、放射線に晒され
た燃料バンドルスペーサスプリングを検査する、改良さ
れた方法を提供することである。
た燃料バンドルスペーサスプリングを検査する、改良さ
れた方法を提供することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の方法によれば、
燃料バンドルが原子炉炉心から外されて燃料貯蔵プール
にある燃料調製機械に移送された後で、燃料バンドルの
上からスコープが挿入される。スペーサスプリングは現
場で検査されるので、燃料バンドルは解体されることは
ない。
燃料バンドルが原子炉炉心から外されて燃料貯蔵プール
にある燃料調製機械に移送された後で、燃料バンドルの
上からスコープが挿入される。スペーサスプリングは現
場で検査されるので、燃料バンドルは解体されることは
ない。
【0015】特に、本発明の光ファイバスコープは、二
つの異なる方法で応用され得る。第一に、押さえリング
の間に位置する点からスペーサスプリングの側面を目視
検査するためにスコープが使用され得る。この技術によ
れば、スコープは上部タイプレートの開口を通して挿入
され、検査されているスペーサ押さえリング間のスペー
スの中へ下げられる。第二に、スペーサスプリングを共
有する二個の押さえリングの中の点からスペーサスプリ
ングの表面を目視検査するためにスコープが使用され得
る。この検査技術は、まず上部タイプレート、次いで押
さえリングの中の燃料棒を除去することを必要とする。
つの異なる方法で応用され得る。第一に、押さえリング
の間に位置する点からスペーサスプリングの側面を目視
検査するためにスコープが使用され得る。この技術によ
れば、スコープは上部タイプレートの開口を通して挿入
され、検査されているスペーサ押さえリング間のスペー
スの中へ下げられる。第二に、スペーサスプリングを共
有する二個の押さえリングの中の点からスペーサスプリ
ングの表面を目視検査するためにスコープが使用され得
る。この検査技術は、まず上部タイプレート、次いで押
さえリングの中の燃料棒を除去することを必要とする。
【0016】本発明によれば、光ファイバスコープは、
燃料調製機械に隣接した燃料交換フロアーに立っている
作業者によって手動で配置され得る。慣用の横入り形ス
コープの場合のような厄介なマニピュレータは必要でな
い。本発明の好ましい態様による光ファイバスコープは
画像ガイド及び一組の光ガイドを含んで成り、且つ、各
ガイドは、照射に耐性を持つべく溶融石英から形成され
た柔軟なファイバから形成されている。上記のガイドは
線に沿って中心が横たわる配列ではなくて、中心が三角
形の頂点に来るように配置されている。
燃料調製機械に隣接した燃料交換フロアーに立っている
作業者によって手動で配置され得る。慣用の横入り形ス
コープの場合のような厄介なマニピュレータは必要でな
い。本発明の好ましい態様による光ファイバスコープは
画像ガイド及び一組の光ガイドを含んで成り、且つ、各
ガイドは、照射に耐性を持つべく溶融石英から形成され
た柔軟なファイバから形成されている。上記のガイドは
線に沿って中心が横たわる配列ではなくて、中心が三角
形の頂点に来るように配置されている。
【0017】光ガイドは一端で光源に光学的に結合され
ており、視界を照らす、つまり、検査されるべき領域或
いは箇所に光を反射するために末端に夫々プリズムを持
っている。視界から反射された光は、画像ガイドの末端
に配置されたプリズムに衝突する。画像ガイドの末端に
はまた、特定の視界を持ったレンズ集合体が付けられて
おり、その固定焦点レンズは一般に画像ガイドの軸に対
して垂直に配向されている。画像ガイドの他の一端は、
接眼レンズが画像ガイドのファイバの末端に焦点を合わ
せるように焦点調整された接眼レンズ集合体に光学的に
結合されている。
ており、視界を照らす、つまり、検査されるべき領域或
いは箇所に光を反射するために末端に夫々プリズムを持
っている。視界から反射された光は、画像ガイドの末端
に配置されたプリズムに衝突する。画像ガイドの末端に
はまた、特定の視界を持ったレンズ集合体が付けられて
おり、その固定焦点レンズは一般に画像ガイドの軸に対
して垂直に配向されている。画像ガイドの他の一端は、
接眼レンズが画像ガイドのファイバの末端に焦点を合わ
せるように焦点調整された接眼レンズ集合体に光学的に
結合されている。
【0018】ガイドの末端は剛性シースに収められてい
る。シースには側開口があって、光が検査されるべき表
面とプリズムの間に自由に伝播する窓の役割をする。剛
性シースと接眼レンズを収納する接眼レンズ構成主要部
の間のガイドの部分は、半柔軟性の挿入用チューブに収
められている。挿入用チューブの柔軟性が燃料バンドル
の奥深くへの剛性シースの挿入を容易にする。
る。シースには側開口があって、光が検査されるべき表
面とプリズムの間に自由に伝播する窓の役割をする。剛
性シースと接眼レンズを収納する接眼レンズ構成主要部
の間のガイドの部分は、半柔軟性の挿入用チューブに収
められている。挿入用チューブの柔軟性が燃料バンドル
の奥深くへの剛性シースの挿入を容易にする。
【0019】本発明の好ましい態様による光ファイバス
コープのケーシングとガイド配置は、スペーサス押さえ
リングの間のスペースにスコープの末端の挿入を可能に
するように設計されている。光ファイバスコープは、上
から上部タイプレートを通して燃料バンドルの中に挿入
される。次にスコープの末端は、検査されるべきスペー
サスのレベルまで下げられる。接眼レンズ集合体の回転
によってスペーサ中での末端レンズ集合体の方位配向を
可能にするように、スコープは十分な曲げ剛性を持つ。
コープのケーシングとガイド配置は、スペーサス押さえ
リングの間のスペースにスコープの末端の挿入を可能に
するように設計されている。光ファイバスコープは、上
から上部タイプレートを通して燃料バンドルの中に挿入
される。次にスコープの末端は、検査されるべきスペー
サスのレベルまで下げられる。接眼レンズ集合体の回転
によってスペーサ中での末端レンズ集合体の方位配向を
可能にするように、スコープは十分な曲げ剛性を持つ。
【0020】更に、スペーサは、押さえリングの中から
検査されてもよい。これには、上部タイプレートと燃料
バンドルの除去が必要である。この用途には、押さえリ
ングとスコープの間の隙間を減少して検査中のスコープ
を安定化するために、スコープにはガイドチューブが取
り付けられる。
検査されてもよい。これには、上部タイプレートと燃料
バンドルの除去が必要である。この用途には、押さえリ
ングとスコープの間の隙間を減少して検査中のスコープ
を安定化するために、スコープにはガイドチューブが取
り付けられる。
【0021】
【実施例】本発明の好ましい態様による光ファイバスコ
ープは図5(A)及び5(B)に示されている。図5
(B)に関して、検査されるべき箇所に光は光ガイド3
0a及び30bによって供給される。光ガイドは一端で
光ガイドケーブル44及び光ガイドプラグ46(図5
(A)参照)によって光源に光学的に結合されている。
各光ガイドは末端に視界の照明用にプリズム(示されて
いない)を持っている。プリズムは、照射光が、視界に
直接にではなく、画像ガイドの視界の上下の箇所に衝突
するように配置されている。スコープの末端の直径がス
ペーサス押さえリング間に入りさえすれば、任意の数の
光ガイドを使用できる。
ープは図5(A)及び5(B)に示されている。図5
(B)に関して、検査されるべき箇所に光は光ガイド3
0a及び30bによって供給される。光ガイドは一端で
光ガイドケーブル44及び光ガイドプラグ46(図5
(A)参照)によって光源に光学的に結合されている。
各光ガイドは末端に視界の照明用にプリズム(示されて
いない)を持っている。プリズムは、照射光が、視界に
直接にではなく、画像ガイドの視界の上下の箇所に衝突
するように配置されている。スコープの末端の直径がス
ペーサス押さえリング間に入りさえすれば、任意の数の
光ガイドを使用できる。
【0022】視界から反射された光は、画像ガイド32
の末端に配置されたプリズム33(図6参照)に衝突す
る。観察方向は、ガイド軸に90°の角をなす側方向で
ある。画像ガイドの末端にはまた、特定の視界を持った
固定焦点レンズ(示されていない)が付けられており、
固定焦点レンズは 画像ガイドの軸に対して一般に垂直
に配位している。例示的画像ガイドの視界θ(図7参
照)は空気中30°及び水中22°であり、視界の深さ
は空気中1.9mm − 3mm及び水中3.1−
4.8mmである。
の末端に配置されたプリズム33(図6参照)に衝突す
る。観察方向は、ガイド軸に90°の角をなす側方向で
ある。画像ガイドの末端にはまた、特定の視界を持った
固定焦点レンズ(示されていない)が付けられており、
固定焦点レンズは 画像ガイドの軸に対して一般に垂直
に配位している。例示的画像ガイドの視界θ(図7参
照)は空気中30°及び水中22°であり、視界の深さ
は空気中1.9mm − 3mm及び水中3.1−
4.8mmである。
【0023】画像ガイドは、個々のファイバが光学的情
報の画素を提供すべく束ねられた光ファイバ(a bundle
of fused optical fibers)から成る。例示的構成によれ
ば、画像ガイド中の光ファイバの数は約12,000で
ある。視界から反射された光は、接眼レンズ構成主要部
38の中に置かれた接眼レンズに画像ガイド32を経て
伝達される。接眼レンズの焦点は接眼焦点調整用ダイヤ
ル40の回転によって調整され得る。接眼レンズ集合体
は、静止写真用35mmカメラ或いはビデオテープ撮り
用のビデカメラの装着を可能にするリングアダプター4
2を持つ。
報の画素を提供すべく束ねられた光ファイバ(a bundle
of fused optical fibers)から成る。例示的構成によれ
ば、画像ガイド中の光ファイバの数は約12,000で
ある。視界から反射された光は、接眼レンズ構成主要部
38の中に置かれた接眼レンズに画像ガイド32を経て
伝達される。接眼レンズの焦点は接眼焦点調整用ダイヤ
ル40の回転によって調整され得る。接眼レンズ集合体
は、静止写真用35mmカメラ或いはビデオテープ撮り
用のビデカメラの装着を可能にするリングアダプター4
2を持つ。
【0024】図5(B)で最もよく分かるように、光ガ
イド30a及び30b並びに画像ガイド32は、中心を
三角形の頂点に持って配置されている。ガイドの末端
は、好ましくはステンレススチール製の剛性シース34
(その一部分だけしか図5(A)には示されていない)
に収められている。シース34には、側開口58(図7
(B)参照)がプリズムの高さの位置にあって、検査さ
れるべき表面とプリズムの間の光の伝播を可能にする。
イド30a及び30b並びに画像ガイド32は、中心を
三角形の頂点に持って配置されている。ガイドの末端
は、好ましくはステンレススチール製の剛性シース34
(その一部分だけしか図5(A)には示されていない)
に収められている。シース34には、側開口58(図7
(B)参照)がプリズムの高さの位置にあって、検査さ
れるべき表面とプリズムの間の光の伝播を可能にする。
【0025】剛性シース34と接眼レンズを収納する接
眼レンズ構成主要部38間の光ガイドと画像ガイドの部
分は、半柔軟性の挿入用チューブ36に収められてい
て、このチューブは好ましくは、螺旋状に巻かれ耐水用
にプラスチックで被覆されたリボン状ステンレススチー
ル製である。例示的な構成では、半柔軟性の挿入用チュ
ーブは、曲げ半径200mm以上を持つ。挿入用チュー
ブの柔軟性が燃料バンドルの奥深くへの剛性シース34
の挿入を容易にする。
眼レンズ構成主要部38間の光ガイドと画像ガイドの部
分は、半柔軟性の挿入用チューブ36に収められてい
て、このチューブは好ましくは、螺旋状に巻かれ耐水用
にプラスチックで被覆されたリボン状ステンレススチー
ル製である。例示的な構成では、半柔軟性の挿入用チュ
ーブは、曲げ半径200mm以上を持つ。挿入用チュー
ブの柔軟性が燃料バンドルの奥深くへの剛性シース34
の挿入を容易にする。
【0026】例示的な構成では、末端(剛性シース34
に相当)は610mmに等しい長さaを持ち、半柔軟性
の挿入用チューブは7390mm(8000mmに等し
い総合作業長bを提供)に等しい長さを持ち、接眼レン
ズ構成主要部は200mmに等しい長さcを持つ。長さ
610mm(即ち長さ24インチ)の末端は、燃料バン
ドルの中の二個のスペーサに及ぶ。末端の直径は5.5
mmで、半柔軟性の挿入用チューブの直径は5mmであ
る。これらの寸法は説明用であって、特定の用途によっ
て任意の特定の長さ或いは直径を決めてよい。
に相当)は610mmに等しい長さaを持ち、半柔軟性
の挿入用チューブは7390mm(8000mmに等し
い総合作業長bを提供)に等しい長さを持ち、接眼レン
ズ構成主要部は200mmに等しい長さcを持つ。長さ
610mm(即ち長さ24インチ)の末端は、燃料バン
ドルの中の二個のスペーサに及ぶ。末端の直径は5.5
mmで、半柔軟性の挿入用チューブの直径は5mmであ
る。これらの寸法は説明用であって、特定の用途によっ
て任意の特定の長さ或いは直径を決めてよい。
【0027】図6に示されているように、スコープの末
端の先端は、ねじ切りピン50にねじで取り付けられた
先を丸めたノーズピース48を持つ。先を丸めたノーズ
ピースは、押さえリング間のスペースへの末端の挿入を
容易にする。本発明の方法によれば、核燃料バンドル集
合体の上からスコープの末端を燃料棒の間に挿入し、検
査されるべきスペーサスプリングの高さにスコープの側
開口が来るまでスペーサ押さえリング群の間のスペース
の中にスコープの末端に下ろし、光ガイドに光を供給し
開口からプリズムによって光を向け直し、検査されるべ
きスペーサスプリングが画像ガイドを通して見えるまで
スコープの末端を回転し、そして、プリングを走査的に
検査するためにスコープを移動することによって接眼レ
ンズによって受理された画像に現れるスペーサスプリン
グの欠陥を目視検査する。
端の先端は、ねじ切りピン50にねじで取り付けられた
先を丸めたノーズピース48を持つ。先を丸めたノーズ
ピースは、押さえリング間のスペースへの末端の挿入を
容易にする。本発明の方法によれば、核燃料バンドル集
合体の上からスコープの末端を燃料棒の間に挿入し、検
査されるべきスペーサスプリングの高さにスコープの側
開口が来るまでスペーサ押さえリング群の間のスペース
の中にスコープの末端に下ろし、光ガイドに光を供給し
開口からプリズムによって光を向け直し、検査されるべ
きスペーサスプリングが画像ガイドを通して見えるまで
スコープの末端を回転し、そして、プリングを走査的に
検査するためにスコープを移動することによって接眼レ
ンズによって受理された画像に現れるスペーサスプリン
グの欠陥を目視検査する。
【0028】本発明による光ファイバスコープは、スペ
ーサ押さえリング内への挿入に適合するようにしてあ
る。この場合は、先を丸めたノーズピース48のねじを
回して外し、例えば、溶接によって接合されたガイドチ
ューブ54(図7(A)参照)を持つノーズピース52
で置き換える。ガイドチューブ54は、シース34の直
径よりも大きいがスペーサの押さえリングの直径よりは
僅かに小さい直径を持つ。ガイドチューブ54には、プ
リズムの高さに側開口56(図7(B)参照)があり、
その開口は検査されるべき表面とプリズムの間の光の伝
播を可能にする。
ーサ押さえリング内への挿入に適合するようにしてあ
る。この場合は、先を丸めたノーズピース48のねじを
回して外し、例えば、溶接によって接合されたガイドチ
ューブ54(図7(A)参照)を持つノーズピース52
で置き換える。ガイドチューブ54は、シース34の直
径よりも大きいがスペーサの押さえリングの直径よりは
僅かに小さい直径を持つ。ガイドチューブ54には、プ
リズムの高さに側開口56(図7(B)参照)があり、
その開口は検査されるべき表面とプリズムの間の光の伝
播を可能にする。
【0029】末端がスプリングにピントが合うように、
ガイドチューブは剛性シースに対して中心を異にする。
ガイドチューブは、スコープと押さえリング間の隙間を
少なくすることによって、検査中のスコープを安定化す
るのに役立つ。連結した押さえリングのいずれか一方の
内側からスペーサスプリングの表面を検査するために、
上部タイプレート及び押さえリングの中に嵌めた燃料棒
は取り外さなければならない。次いで、取り外された燃
料棒によって空いたスペースの上からスコープの末端を
挿入し、スコープの末端をスコープの側開口がスペーサ
スプリングの高さに来るまで空になった押さえリングの
中のスペースの中に下げる。再び、光を光ガイドに供給
し、側開口から90°の角度をなして外へ向け直す。検
査されるべきスペーサスプリングが接眼レンズを通して
見えるまで、スコープの末端を回転する。スペーサスプ
リングを走査的に検査するためにスコープを移動するこ
とによって、スペーサスプリングの欠陥を目視検査す
る。
ガイドチューブは剛性シースに対して中心を異にする。
ガイドチューブは、スコープと押さえリング間の隙間を
少なくすることによって、検査中のスコープを安定化す
るのに役立つ。連結した押さえリングのいずれか一方の
内側からスペーサスプリングの表面を検査するために、
上部タイプレート及び押さえリングの中に嵌めた燃料棒
は取り外さなければならない。次いで、取り外された燃
料棒によって空いたスペースの上からスコープの末端を
挿入し、スコープの末端をスコープの側開口がスペーサ
スプリングの高さに来るまで空になった押さえリングの
中のスペースの中に下げる。再び、光を光ガイドに供給
し、側開口から90°の角度をなして外へ向け直す。検
査されるべきスペーサスプリングが接眼レンズを通して
見えるまで、スコープの末端を回転する。スペーサスプ
リングを走査的に検査するためにスコープを移動するこ
とによって、スペーサスプリングの欠陥を目視検査す
る。
【0030】説明のみを目的として、本発明の好ましい
態様を詳細に亘って述べた。光ファイバスコープの分野
の同業者には、好ましい態様に対する変更や修正は容易
に明白になるであろう。この種のあらゆる変更や修正
は、添付の特許請求範囲に包含されるものと意図されて
いる。
態様を詳細に亘って述べた。光ファイバスコープの分野
の同業者には、好ましい態様に対する変更や修正は容易
に明白になるであろう。この種のあらゆる変更や修正
は、添付の特許請求範囲に包含されるものと意図されて
いる。
【図1】核燃料バンドル集合体の透視図であり、部分的
に断面を示しスケール対応ではない。
に断面を示しスケール対応ではない。
【図2】全数よりは少ないスペーサセルを示している典
型的なスペーサの平面図である。
型的なスペーサの平面図である。
【図3】(A)及び(B)は、夫々、共有スプリングを
持つ組みになったスペーサセルの平面図及び立面図であ
る。
持つ組みになったスペーサセルの平面図及び立面図であ
る。
【図4】(A)、(B)及び(C)は、夫々、横入りタ
イプの従来の光ファイバスコープの末端の側面図、端面
図及び底面図である。
イプの従来の光ファイバスコープの末端の側面図、端面
図及び底面図である。
【図5】(A)は本発明の好ましい態様による光ファイ
バスコープの側面図であり、(B)はスコープの末端を
通して取られた断面図である。
バスコープの側面図であり、(B)はスコープの末端を
通して取られた断面図である。
【図6】スペーサス押さえリングの間にスコープが挿入
されるようにしたノーズピースを持つ本発明の好ましい
態様による光ファイバスコープを示す図解である。
されるようにしたノーズピースを持つ本発明の好ましい
態様による光ファイバスコープを示す図解である。
【図7】(A)はスペーサス押さえリングの中にスコー
プが挿入されるようにしたノーズピースを持つ本発明の
好ましい態様による光ファイバスコープを示す図解であ
り、(B)はガイドチューブの側開口近傍に於ける
(A)のスコープの構造を説明する図解である。
プが挿入されるようにしたノーズピースを持つ本発明の
好ましい態様による光ファイバスコープを示す図解であ
り、(B)はガイドチューブの側開口近傍に於ける
(A)のスコープの構造を説明する図解である。
10 代表的な核燃料バンドル 12 燃料棒 12’ 燃料棒 14 円筒状の容器(即ち被覆管) 16 スペーサ 18 上部タイプレート 20 下部タイプレート 22 燃料チャンネル 24 ストッパ 25 押さえリング 25’ 押さえリング 26 スプリング 27 スペーサバンド 30a 第一光ガイド 30b 第二光ガイド 32 画像ガイド 33 プリズム 34 剛性シース 36 半柔軟性の挿入用チューブ 38 接眼レンズ構成主要部 40 接眼焦点調整用ダイヤル 42 リングアダプター 44 光ガイドケーブル 46 光ガイドプラグ 48 先を丸めたノーズピース 50 ねじ切りピン 52 ガイドチューブ54を持つノーズピース 54 ガイドチューブ 56 開口 58 開口
Claims (10)
- 【請求項1】 核燃料バンドル集合体のスペーサ(1
6)の構成部品の検査用光ファイバスコープであって、 スコープの末端(34)に光源から光を運ぶ為の第一及
び第二の光ガイド(30a,30b)、該光ガイドによ
って運ばれた光を検査されるべき表面に向け直すための
手段(33)、接眼レンズ(38)、スコープの末端か
ら接眼レンズまで光を運ぶための画像ガイド(32)、
前記の表面から反射された光を画像ガイドに沿って向け
直すための手段(33)から成る光ファイバスコープに
おいて、 前記の各ガイドの中心が三角形の頂点に来るようにガイ
ドが配置されていることを特徴とする、光ファイバスコ
ープ。 - 【請求項2】 スコープの末端が、画像ガイドと光ガイ
ドの末端を収納する円形断面の剛性金属シース(34)
を含んで成り、前記のシースが、検査されるべきスペー
サの押さえリング(25)の直径よりもかなり小さい所
定の直径を持つことを特徴とする請求項1記載の光ファ
イバスコープ。 - 【請求項3】 スコープの末端が、上にノーズピース
(48或いは52)がねじで取り付けられるねじ切りピ
ン(50)で終り、ノーズピースはねじを回して外すこ
とが可能なことを特徴とする請求項2記載の光ファイバ
スコープ。 - 【請求項4】 ガイドチューブ(54)がノーズピース
(52)に接合されていて、ガイドチューブが前記のシ
ースに対して中心を異にし、前記の所定の直径よりも大
きいが検査されるべきスペーサの押さえリングの直径よ
りは僅かに小さい直径を持つことを更に特徴とする請求
項3記載の光ファイバスコープ。 - 【請求項5】 前記のシースとガイドチューブが夫々前
記の光を向け直すための手段に対向する開口(56、5
8)を持ち、開口が光を向け直すための手段と検査され
るべき表面の間の光学的結合を可能にすることを特徴と
する請求項4記載の光ファイバスコープ。 - 【請求項6】 各スペーサ(16)が正方形配列に接合
された内部中央スペースを持つ第一乃至第四の円形押さ
えリング(25)を含んで成り、前記の第一及び第二押
さえリングが共有のスペーサスプリング(26)を持っ
ている構成の複数のスペーサ(16)を持つ核燃料バン
ドル集合体のスペーサスプリング(26)の検査方法に
おいて、 核燃料バンドル集合体の上から上部タイプレート(1
8)を通して燃料棒(12)の間に画像ガイドと光ガイ
ド(30a,30b、32)を持つ光ファイバスコープ
の末端(34)を挿入し、 共有スペーサスプリングの高さにスコープの側開口(5
8)が来るまで前記の内部中央スペースの中にスコープ
の末端に下ろし、 光ガイドに光を供給して画像ガイドの視界に近接した箇
所に側開口から光を向け直し、 そして、接眼レンズ(38)によって受理された画像に
現れるスペーサスプリング部分の欠陥を目視検査する、
諸工程、から成ることを特徴とする方法。 - 【請求項7】 スコープの末端が、画像ガイド及び光ガ
イドの末端を収納する円形断面の金属シース(34)を
含んで成ることを特徴とする請求項6記載の方法。 - 【請求項8】 スコープの末端がスコープの挿入時に内
部中央スペースに入る先を丸めたノーズピース(48或
いは52)で終ることを特徴とする請求項7記載の方
法。 - 【請求項9】 先を丸めたノーズピースを取り外し、 スペーサの押さえリングの直径よりは僅かに小さい直径
を持つガイドチューブ(54)が金属シースを囲み、 金属シースに対して中心を異にするようにガイドチュー
ブをスコープの末端に取り付け、 上部タイプレートを取り外し、 第一スペーサ押さえリングを貫通する燃料棒を核燃料バ
ンドル集合体から取り外し、 取り外された燃料棒によって空いたスペースの上からス
コープの末端を挿入し、 共有スペーサスプリングの高さにスコープの側開口が来
るまで第一スペーサ押さえリングの中にスコープの末端
を下ろし、 光ガイドに光を供給して側開口から光を向け直し、 検査されるべきスペーサスプリングが接眼レンズを通し
て見えるまでスコープの末端を回転させ、 そして、接眼レンズによって受理された画像に現れるス
ペーサスプリング部分の欠陥を目視検査する、諸工程、
から成ることを更に加えて特徴とする請求項8記載の方
法。 - 【請求項10】 接眼レンズによって受理された画像を
記録する工程から成ることを更に加えて特徴とする請求
項6記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/087,563 US5347551A (en) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | Method for examining irradiated fuel bundle spacer springs using fiber-optic visual inspection equipment |
| US087563 | 1993-07-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07146393A true JPH07146393A (ja) | 1995-06-06 |
Family
ID=22205920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6155095A Withdrawn JPH07146393A (ja) | 1993-07-09 | 1994-07-07 | 放射線に晒された燃料バンドルスペーサスプリングを光ファイバ目視検査装置で検査する方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5347551A (ja) |
| JP (1) | JPH07146393A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010145362A (ja) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | Global Nuclear Fuel-Japan Co Ltd | 燃料交換機 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6955100B1 (en) * | 1999-10-01 | 2005-10-18 | General Electric Railcar Services Corporation | Method and arrangement for inspection and requalification of vehicles used for transporting commodities and/or hazardous materials |
| US7561654B2 (en) * | 2006-06-16 | 2009-07-14 | Global Nuclear Fuel - Americas, Llc | Nuclear fuel spacer assembly with debris guide |
| CN103809279A (zh) * | 2012-11-15 | 2014-05-21 | 国家电网公司 | 观测器 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4932484U (ja) * | 1972-06-19 | 1974-03-20 | ||
| SE439377B (sv) * | 1978-07-26 | 1985-06-10 | Hitachi Ltd | Anordning for optisk inspektion av rorledningar |
| FR2517104B1 (fr) * | 1981-11-25 | 1987-07-24 | Commissariat Energie Atomique | Procede d'examen d'un assemblage combustible de reacteur nucleaire et machine d'examen pour la mise en oeuvre de ce procede |
| FR2544540B1 (fr) * | 1983-04-13 | 1985-10-25 | Commissariat Energie Atomique | Machine d'examen d'un assemblage combustible de reacteur nucleaire |
| US4764334A (en) * | 1983-10-17 | 1988-08-16 | Westinghouse Electric Corp. | Visual inspection system for radioactive fuel assemblies using fiberoptics |
| JPS60154225A (ja) * | 1984-01-24 | 1985-08-13 | Dainichi Nippon Cables Ltd | フアイバ−スコ−プ |
-
1993
- 1993-07-09 US US08/087,563 patent/US5347551A/en not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-07-07 JP JP6155095A patent/JPH07146393A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010145362A (ja) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | Global Nuclear Fuel-Japan Co Ltd | 燃料交換機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5347551A (en) | 1994-09-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20011002 |