Nondestructive testing by three-dimensional X-ray radiography

三次元X線撮影装置による非破壊検査

米川 実 ; 相沢 静男; 加藤 佳明; 柴田 晃 ; 中川 哲也; 楠 剛 

Yonekawa, Minoru; Sozawa, Shizuo; Kato, Yoshiaki; Shibata, Akira; Nakagawa, Tetsuya; Kusunoki, Tsuyoshi

材料試験炉(JMTR)のホットラボ施設(JMTR-HL)は、おもにJMTRで照射した照射物を試験するために設置され、1971年から運転を行ってきた。JMTRは2006年8月に、改修のために停止し、2011年より再稼働する計画である。再稼働後のJMTRでは、高燃焼度燃料及び大型試験片の照射試験が計画されている。JMTR-HLは、今後の発電炉の安全性とプラント寿命管理にかかわる技術的価値の高い照射データの要求を満たすため、三次元X線撮影装置をホットセル内に整備した。三次元X線撮影装置は、従来の二次元のものに比べて欠陥形状を、視覚的にかつ細かく観察する利点を有している。三次元X線撮影装置は、CTスキャナ,X線発生部,回転昇降試料台,X線検出器,コリメータ等から構成される。本報告では、三次元X線撮影装置のシステム設計,製作,ホットセルへの設置及び線の影響やX線の透過性能を調べるために、照射済燃料棒やRIを用いたホット性能試験について述べる。この三次元X線撮影装置の整備により、高燃焼度燃料や大型試験片の照射後試験において技術的価値の高いデータを供給することができるようになった。

The hot laboratory (JMTR-HL) was founded to examine the objects mainly irradiated in the JMTR (Japan Materials Testing Reactor), and has been operated since 1971. The JMTR has been stopped from FY2006 for the refurbishment and will be re-started from FY2011. The post irradiation examination for high burn up fuels and large specimen will be carried out in the restarted JMTR. The JMTR-HL plans to put a three dimensional X-ray Computerized Tomography (CT) inspection system in place until the restart of JMTR in order to satisfy the requirement of valuable irradiation data for safety and plant life time management of nuclear power plants in the future. The three dimensional X-ray CT inspection system is able to observe a defect geometry closely and visually compared with a two dimensional system. In this paper, system design, production, installation and performance tests of an X-ray CT inspection system in a hot cell are reported. The X-ray CT inspection system consists of a computed tomography scanner, an X-ray source, a movable sample positioned, an X-ray detector, a collimator, and so on. After installation of apparatus, performance tests using irradiated fuel rods and radioisotopes were carried out to confirm the influence of rays and transmission X-ray property. By this development of the X-ray CT inspection system, it became possible to provide data with high technical value for post irradiation examination of high burn-up fuels and large type specimens.