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Application of hydrogen analysis by neutron imaging plate method to Zircaloy cladding tubes

ジルカロイ被覆管に対する中性子イメージングプレート法による水素解析の適用

安田 良; 仲田 祐仁; 松林 政仁; 原田 克也; 畠山 祐一; 天野 英俊

Yasuda, Ryo; Nakata, Masahito; Matsubayashi, Masahito; Harada, Katsuya; Hatakeyama, Yuichi; Amano, Hidetoshi

本稿においては、水素濃度が既知な標準試料を用いて、照射済燃料被覆管を模擬した試料の水素分布を定量的に評価した。被覆管断面全体に渡っての水素濃度分布が得られ、その空間分解能は、画像上の画素(0.1$$times$$0.1mm)に一致する。さらに、イメージングプレート像に及ぼす酸化膜の影響を、酸化膜のみ、または酸化膜及び水素化物の両方を形成した被覆管を用いてしらべた。その結果、酸化膜に相当する領域は画像上において確認できなかった。また、画像数値解析によっても酸化膜の有意な影響は確認できなかった。上記の結果から、中性子イメージングプレート法により、水素分析を行う際においても、酸化膜の影響は小さく、考慮する必要がないと考えられる。

Neutron radiography is one of effective tools to determine hydrided region in Zircaloy cladding tubes. In this work, the practicability of the neutron radiography for hydrogen analysis is further investigated by using standard samples with known hydrogen concentration. Local hydrogen concentration in hydrided Zircaloy tube is quantitatively estimated using the standard samples by neutron imaging plate (NIP) method. The local area is equivalent to a picture element in the image; e.g., 0.1mm$$times$$0.1mm. In addition, contribution of an oxide film in the tubes to the images is investigated using oxidized samples with hydrides or no hydride. In NIP images of oxidized tube no oxide film was recognized. Numerical image analysis also shows no effect of the oxide film on the image. These results show that the influence of oxygen on image contrast can be neglected when hydrogen analysis is performed on the Zircaloy tube with oxide film and hydrides by NIP method.

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