JPS61202179A - 照射燃料集合体のガンマ線測定装置 - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明は、原子力発電プランミル等に配置される照射燃
料集合体のガンマ線測定装置に関する。

［発明の技術的前原どその問題点］ 一般に、原子炉から取出された照射燃料集合体は、次の
運転サイクルに再装荷される場合と、使用済燃料として
所定の期間放射能を減衰さ１！た後、再処理工場または
長期貯蔵施設へ運ばれる場合とがある。

このような照射燃料集合体から放出されるガンマ線を測
定することにより、使用済燃料の発送および受取時の同
一性を確認することができる。また使用済燃料の貯蔵ま
たは再処理工程における臨界安全性の確保やガンマ線遮
蔽等の面から極めて貴重なγ−タを得ることができる。

一般に照射燃料集合体は、方形の横断面を有しており、
この横断面方向のガンマ線強度分布は一様ではないこと
が知られている。

第５図はガンマ線検出器と、照射燃料集合体の位置関係
を示す図であり、符号１は照射燃料集合体を示している
。照射燃料集合体１から放出されるガンマ線は、ガンマ
線検出器１０によって測定される。なお、図において、
照射燃料集合体１の軸芯を通り照射燃料集合体１の一側
面に直交する直線ａと、照射燃料集合体１の軸芯を通り
ガンマ線検出器１０の中心を通る直線すとのなす角はθ
とされ、照射燃料集合体１の軸芯を通り照射燃料集合体
１の一頂点を通る直線Ｃと照射燃料集合体１の軸芯を通
りガンマ線検出器１０の中心を通る直線すとのなす角は
αとされている。

第５図の角０を変化させながら、測定された照射燃料集
合体１の横断面方向のガンマ線強度分布は、第６図に示
されるグラフのようになる。このグラフにおいて縦軸は
Ｍ数帯を示し、横軸はθの角度を示し、曲線ｄは、θを
変化させた場合のガンマ線の計数率の変化を示している
。このグラフかられかるように、θが０°、９０°、１
８０°、２７０°の時にガンマ線計数率には鋭角的な低
トが見られ、θが４５°、１３５°、２２５°、３１５
°において、ガンマ線割数率は大きな盛上りのなかに小
さな低下が現われる。この測定は１／８対称の照射燃料
集合体１について行なわれたものである。

この現象は照射燃料集合体１内の燃料棒が正方格子状に
配列されていることと、燃料棒のウランが強いガンマ線
遮蔽体であることに起因している。

従って、照射燃料集合体１のガンマ線測定を行う場合に
は、αが約２０°以内となる位置にガンマ線検出器１０
を配置することが望ましく、αが５°から１５°の聞に
なるように、ガンマ線検出器１０を配置すればさらに良
いことがわかる。

このことは、照射燃料集合体１のガンマ線測定技術にお
いては基本的な問題であり、すでに、日本原子力学会誌
ｖｏ１．２’ｏ、Ｎｏ、１０．Ｐ。

７３／１．（１９７８）等で、公知とされている。

第７図は従来の照射燃料集合体のガンマ線測定装置を示
すもので、図において符号１は照射燃料集合体を示して
いる。照射燃料集合体１は、プール水２中に照射燃料集
合体保持腕３により垂直に保持されている。また照射燃
料集合体１の側面には：コンクリート製の遮蔽壁４が設
置されており、このコンクリート遮蔽壁４にはコリメー
タ５挿入用の貫通孔６が遮蔽壁４の側面に対して垂直に
設けられている。また、遮蔽壁４のプール水側の側面は
、貫通孔６の前面も含めてステンレス製の遮蔽前面壁７
によって覆われている。」リメータ５には前方スリット
８および後方スリット９が設置され、」リメータ５の後
方にはガンマ線検出器１０が配置されている。

以Ｖのように構成された照射燃料集合体のガンマ線測定
装置では、照射燃料集合体のガンマ線を測定する場合に
は、第５図で示される角θが０゜の方向からガンマ線を
測定することになる。したがって、ガンマ線の測定効率
が悪くなるとともに、照射燃料集合体１の微妙な角度の
変化によっても、大きくガンマ線割数率が変わるという
問題がある。

また一部では、第７図に示されるような装置において、
照射燃料集合体１を第５図で示される角θが、４５°に
なるように角度の調整を行い、その後にガンマ線の測定
を行う場合もある。しかしながら、一般に、照射燃料集
合体保持腕３は、遮蔽壁４に対して水平に照射燃料集合
体１の側面を保持するよう配置されているために、照射
燃料集合体１の角度調整は、繁雑な作業となり、かつ時
間も必要とされるという、問題がある。

一方、照射燃料集合体１からのガンマ線強疫絶対値を正
確に求めるためには、ガンマ線の通路の実効的な大ぎさ
を正確に知る必要がある。このガンマ線の通路の実効的
な大きざは、スリット幅、スリット形状、線源からの距
離等によって決まる。

ところで、コリメータが短い場合には、スリッ１〜幅を
狭くする必要がある。スリット幅を狭くすると、スリッ
ト中央部分からのガンマ線透過成分が、スリット中央部
分からのガンマ線透過成分に較べて、相対的に多くなる
。従って、スリットのエッチ部分の加工精度を良くしな
ければ正確なガンＺ線絶対強度を求めることはできない
。一方コリメータが長い場合には、スリット幅を広くす
ることができ、スリットＴツ１部分からのガンマ線透過
成分が、スリン１−中央部分からのガンマ線透過成分に
較べて相対的に少なくなるために、その加工精度はあま
り必要とされることがない。

これに対し、一般に遮蔽壁４の厚さは、約１〜１．５ｍ
である。従って、遮蔽壁４に埋設されたコリメータ５の
長さも１〜１．５１１１となり、この長さでは、スリッ
ト幅を狭くする必要があり、スリットのＴツヂ部分の加
工精度が要求されるという問題がある。

［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ちので
、照射燃料集合体から放出されるガンマ線を、照射燃料
集合体の角度調整という繁雑な作業を必要どせず、正確
に効率良く測定することのできる照射燃料集合体のガン
マ線測定装置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、照射燃料集合体から発生するガンマ
線を遮蔽する遮・蔽壁と、この遮蔽壁の前記照射燃料集
合体と反対側に配置され前記ガ・ンマ線を検出するガン
マ線検出器と、前記遮蔽壁に埋設され前記ガンマ線を前
記ガンマ線検出器に導入するコリメータとからなる照射
燃料集合体のガンマ線測定装置において、前記コリメー
タを、前記遮蔽壁に直交し前記照射燃料集合体の軸芯を
通る平面に対して一定の角度をもって傾斜して配置した
ことを特徴とする照射燃料集合体のガンマ線測定装置で
ある。

［発明の実施例］ 以下本発明の詳細を図面に示す一実施例について説明す
る。

第１図および第２図は本発明の照射燃料集合体のガンマ
線測定装置の一実施例を示すもので、図において符号１
は照射燃料集合体を示している。

この照射燃料集合体１は、プール水２中に照射燃料集合
体保持腕３により垂直に保持されている。

また照射燃料集合体１の一側面は、コンクリ−１〜製の
遮蔽壁４に平行に保持されている。遮蔽壁４には」リメ
ータ５挿入用の貫通孔６が遮蔽壁４の側面に対して水平
方向に２５°から６５°の範囲で傾斜して設けられてい
る。また、遮蔽壁４のプール水２側の側面は、貫通孔６
の前面も含めてスアンレス製の遮蔽前面壁７によって覆
われている。

−Ω　− 」リメータ５には前方スリット８および後方スリット９
が配置され、コリメータ５の後方にはガンマ線検出器１
０が配置されている。

以上のように構成された照射燃料集合体のガンマ線測定
装置では、まず照射燃料集合体１の一側面を、遮蔽壁４
の側面に平行に保持し、コリメータ５の前方に位置させ
る。この後ガンマ線検出器１０により照射燃料集合体１
から放出されるガンマ線の量を測定する。

すなわち以上のように構成された照射燃料集合体のガン
マ線測定装置では、」リメータ５の前面に、照射燃料集
合体１の一側面を遮蔽壁４の側面に対して平行に保持す
ることによりガンマ線検出器１０と照射燃料集合体１と
の間には、第５図で示される角θが２５°から６５°に
保たれることになる。

従って照射燃料集合体１の繁雑な角度調整を必要とする
ことなく、照射燃料集合体１の微妙な角度の相違による
ガンマ線計数率の変化も生じることなく効率の良いガン
マ線測定を行うことができｂ　　− る。

また、］コリメータの長さを遮蔽壁４の厚さに対して、
長くすることができる。すなわち、一般的な遮蔽壁４の
厚さ１〜１．５ＴＩｌに対して、コリメータ５の長さは
１．５〜２和の長さにすることができる。したがって、
スリット幅を広くとることができ、スリットの１ツア部
分の精密な加［精度を必要とすることなく正確なガンマ
線絶対強度を測定することができる。

なお、以−ヒ述べた実施例では、コリメータ５およびガ
ンマ線検出器１０を、一台のみ設置１．た例について述
べたが、本発明は、かかる実施例に限定されるものでは
なく、たとえば第３図に示すように照射燃料集合体１の
一側面に対向する一遮蔽壁１に複数のコリメータ５およ
びガンマ線検出器１０を配置することもできる。また第
４図に示すように、照射燃料集合体１の複数の異なった
側面に対向覆る複数の遮蔽壁４に複数のコリメータ５お
よびガンマ線検出器１０を設置することもできる。

また、本実施例では、コリメータ５は水−平に配置され
ているが、コリメータ５を水平方向から傾斜して配置さ
せることもできることは、もちろんである。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明の照射燃料集合体のガンマ線測
定装置によれば、照射燃料集合体の角度調整という繁雑
な操作を必要とすることなく、照射燃料集合体の微妙な
角度の違いによる剤数率の変化を生じることなく、効率
良く照射燃料集合体のガンマ線測定を行うことができる
。また、遮蔽壁の厚さに対して、コリメータの長さを長
くすることができ、遮蔽壁の厚さを不必要にＪワ＜　１
ノたり、スリットのエッチ部分の加工精度を向上させる
必要もない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の照・耐燃料集合体のガンマ線測定装置
の一実施例を示す横断面図、第２図は第１図の縦断面図
、第３図および第４図はそれぞれ他の実施例を示す横断
面図、第５図は照射燃料集合体とガンマ線検出器との位
置関係を示す説明図、第６図は照射燃料集合体の水平方
向のガンＺ線強度分布を示すグラフ、第７図は従来の照
射燃料集合体のガンマ線測定装置を示す横断面図である
。 １・・・・・・・・・・・・照射燃料集合体４・・・・
・・・・・・・・遮蔽壁 ５・・・・・・・・・・・・コリメータ６・・・・・・
・・・・・・貫通孔 １０・・・・・・・・・・・・ガンマ線検□出器代理人
弁理士　　　須　山　佐　− 第１図 第２図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）照射燃料集合体から発生するガンマ線を遮蔽する
   遮蔽壁と、この遮蔽壁の前記照射燃料集合体と反対側に
   配置され前記ガンマ線を検出するガンマ線検出器と、前
   記遮蔽壁に埋設され前記ガンマ線を前記ガンマ線検出器
   に導入するコリメータとからなる照射燃料集合体のガン
   マ線測定装置において、前記コリメータを、前記遮蔽壁
   に直交し前記照射燃料集合体の軸芯を通る平面に対して
   一定の角度をもって傾斜して配置したことを特徴とする
   照射燃料集合体のガンマ線測定装置。
2. （２）一定の角度は２５°から６５°の範囲である特許
   請求の範囲第１項記載の照射燃料集合体のガンマ線測定
   装置。