照射後試験用X線CT装置の開発-データ活用法の検討-

Development of X-ray CT apparatus for the post-irradiation examination; Practical application of the CT images

永峯 剛; 勝山 幸三 ; 松元 愼一郎

not registered; not registered; Matsumoto, Shinichiro

照射燃料集合体試験施設では、照射後試験用X線CT装置を開発・設置し、平成11年から供用を開始した。本報では「常陽」使用済炉心燃料集合体(PFD512)のCT画像データに基づき本装置の活用方法について検討したものである。以下に結果を示す。(1)3次元可視化像によって集合体内部状況の観察における視認性が格段に向上する。 (2)断層画像の数値化処理による燃料ピン配置状況などの定量情報は、サブチャンネル解析などに反映できるデータとして期待される。 (3)CT値によって燃料ペレットやラッパ管の密度が得られることを確認した。破壊試験結果との比較評価が必要であるが大きなスエリングについては評価に役立つ。(4)燃料ペレットの中心空孔径を0.1mm程度の精度で測定できる見通しが得られた。このデータは照射条件の確認、金相観察位置の選定の際に役立つ。(5)3次元可視化によって燃料スタックや燃料ピン全長データが集合体を解体せずに取得できる。 以上の様に照射後試験用X線CT装置は集合体の異常の早期発見、解体を許されない継続照射用リグの中間検査に有効である。また、使用際な破壊試験計画の立案時のピン選定及び観察位置特定などにも活用が期待される。

The X-ray CT apparatus for post-irradiation examination (PIE) was developed and installed in the Fuel Monitoring Facility (FMF). The apparatus started the common use for PIE in 1999. In this paper, the practical applicability of the CT image of this apparatus, based on the CT data of JOYO fuel subassembly (PFD512) is described. The results are as follows. (1)By the three-dimensional visualization of the CT images, the visibility to observation of the inside situation of the fuel assemblies was remarkably improved. (2)CT image analysis provides quantitative information such as the fuel pin rearrangements. It is expected as the data, which can reflect in the sub-channel analysis, etc. (3)By the CT data, it was confirmed that the information of the density variation of fuel pellets and ducts was obtained. Though the comparison with the destructive tests was necessity, this data is useful for evaluation when the swelling is big. (4)The apparatus measured fuel pellet center void diameters with an accuracy of about 0.1mm. This data is useful for confirming irradiation conditions and for selecting the position for optical macrograph observations. (5)The three-dimensional image provides fuel stack length and overall pin length without dismantling the fuel subassembly. The X-ray CT apparatus for PIE is useful for the early detection of fuel subassembly abnormalities and intermediate inspections of continuous irradiation rigs where dismantling is not permitted. The apparatus is also usefu1 for the selection of pins and observation positions in detailed destructive tests.