中性子ラジオグラフィによる照射済燃料・材料の非破壊試験法の開発,3; 中性子イメージングプレート法及びCT法による未照射燃料ピンの撮影

Development of advanced neutron radiography for inspection on irradiated fuels and materials, 3; Examination of neutron imaging plate and computed tomography methods on unirradiated fuel rod

安田 良; 松林 政仁  ; 仲田 祐仁; 原田 克也 ; 天野 英俊; 安藤 均*; 笹島 文雄; 西 雅裕; 堀口 洋二

Yasuda, Ryo; Matsubayashi, Masahito; Nakata, Masahito; Harada, Katsuya; Amano, Hidetoshi; Ando, Hitoshi*; Sasajima, Fumio; Nishi, Masahiro; Horiguchi, Yoji

日本原子力研究所ホット試験室では、照射済燃料・材料中のクラック,形状変化及び水素化物等の欠陥・組成分布等を調べる非破壊検査法として中性子ラジオグラフィの有効性に着目し、中性子イメージングプレート法(IP法)や中性子断層撮影法(CT法)等を用いた先進的な中性子ラジオグラフィ技術の照射後試験(PIE)への適用を検討している。IP法及びCT法を核燃料に応用した例は少ないため、照射後試験への適用を検討するための基礎データの収集を必要としている。本稿では、基礎データ収集を目的として行った未照射燃料ピンを用いた中性子ラジオグラフィ試験の結果について報告する。試験は、JRR-3Mの中性子ラジオグラフィ装置TNRF-2において行った。中性子イメージングプレート法は、燃料ピンの透過像を撮影し、CT法では、燃料ピンの断面画像データを取得した。試験に用いた燃料ピンは、寸法,形状及び濃縮度の異なる複数の燃料ペレットが装荷されており、画像上及び画像解析処理によりそれらの相違を評価した。試験の結果、中性子イメージングプレート法においては、ペレットの形状,ペレット間の寸法の相違及びペレット間の濃縮度の相違が、画像上から確認され、CT法においても、ペレットの断面形状を示す良好な画像が得られた。

Advanced neutron radiography techniques such as neutron imaging plate (NIP) and Computed Tomography (CT) methods have been investigated the practicality for Post Irradiation Examination (PIE). In this work, an unirradiated fuel rod was examined by NIP and CT methods in order to collect the fundamental data for applying these techniques to PIE.The fuel rod is composed of seven-enriched UO2 pellet and two-natural UO2 pellet that are loaded into a Zircaloy tube. There are somewhat difference in the size and shape among those UO2 pellets. A transmitted and cross-sectional images were obtained by NIP and CT methods, respectively.In the NIP image, the difference in the size, shape, and enrichment among the UO2 pellets is obviously recognized. In the case of CT method, the images clearly show the detailed shape of the cross section in the pellets, in addition, the difference in the enrichment between the natural and enriched pellets is recognized.