チェレンコフ光観測の原子炉計測への適用,2; チェレンコフ光評価システムの設計・試作

Application of Cherenkov light observation to reactor measurements, 2; Design and trial fabrication of Cherenkov light estimation system

山本 圭一; 武内 伴照   ; 林 隆康*; 小菅 史明*; 佐野 忠史*; 土谷 邦彦 

Yamamoto, Keiichi; Takeuchi, Tomoaki; Hayashi, Takayasu*; Kosuge, Fumiaki*; Sano, Tadafumi*; Tsuchiya, Kunihiko

既存軽水炉における運転管理技術・炉心計画の高度化及びシビアアクシデント時にも対応できる監視システムの開発の一環として、原子炉出力変化時におけるチェレンコフ光の輝度などの変化を定量的に測定及び評価し、原子炉内の核的・熱的情報をリアルタイムで計測が可能なシステムを構築するための開発を行っている。本報告書は、燃料要素から放出されるチェレンコフ光の観測画像から熱出力を推定するチェレンコフ光評価システムの設計・試作を行い、その動作検証をまとめたものである。本開発では、京都大学研究用原子炉の運転中におけるチェレンコフ光観測画像を用いて、開発したチェレンコフ光評価システムの検証を行った。その結果、観測方法の改良や画像解析時における輝度の補正方法について検討する必要があることがわかった。今後、軽水炉の使用済燃料集合体のチェレンコフ光観測画像による燃焼度を推定する評価システムにも適用していく。

Development of the reactor measurement system was started to obtain the real-time in-core nuclear and thermal information, where the quantitative measurement of brightness of Cherenkov light was investigated. This report was summarized the results of design and trial fabrication of the Cherenkov light estimation system from thermal power evaluation from Cherenkov light image emitted from the fuel elements. The developed Cherenkov light estimation system was verified with the Cherenkov light image emitted from the fuels in the core of Kyoto University Research Reactor (KUR). From the results, it is necessary to improve the observation method of Cherenkov light in the reactor and the evaluation method of the brightness of Cherenkov light. In future, the system will be applied for the evaluation of burn-up of spent fuels from the Cherenkov light emitted from the spent fuel assemblies in LWRs.