HTTRの照射設備の開発及び炉内データの取得方法; I-I型材料照射試験用設備

Development of irradiation rig in HTTR and dosimetry method; I-I type irradiation equipment

柴田 大受 ; 菊地 孝行; 宮本 智司*; 小倉 一知*

Shibata, Taiju; Kikuchi, Takayuki; Miyamoto, Satoshi*; Ogura, Kazutomo*

高温工学試験研究炉(HTTR:High Temperature Engineering Test Reactor)は、熱出力30MWの黒鉛減速・ヘリウムガス冷却型の高温ガス炉であり、高温ガス炉技術の基盤の確立と高度化に加えて、高温の照射環境を活かして高温工学に関する先端的基礎研究を行うことを目的としている。今後HTTRでは、安全性実証試験や高温試験運転の実施に加え、高温で広い照射空間を利用して照射試験を進めていく計画である。本報告書は、これまでに開発した、HTTRの初めての照射設備であるI-I型材料照射試験用設備について、その設計及び照射試験における炉内データの取得方法についてまとめたものである。本設備はHTTRで金属材料の照射下クリープ試験を実施するため設計されており、大型の試験片に安定して大きな荷重をかけられること、照射温度制御性に優れていることなどの特長を有している。照射下クリープ特性は、新たに開発した差動トランスにより、また炉内の照射データは、熱電対や自己出力型中性子検出器(SPND)により連続的に測定し、照射試験後にフルエンスモニタにより中性子照射量を評価する予定である。ここで得られる試験結果は、初めての炉内の照射データであることから、今後の高温ガス炉技術の高度化等にも貢献することが可能である。

The HTTR aims to establish and upgrade the technological basis for the HTGRs and to perform the innovative basic research on high temperature engineering. The HTTR is planned to be used to perform various tests such as, the safety demonstration test, high temperature test operation and irradiation test with large irradiation fields at high temperatures. This paper describes the design of the I-I type irradiation equipment, developed as the first rig for the HTTR, and does the planned dosimetry method at the first irradiation test. It was developed to perform in-pile creep test on a stainless steel with large standard size specimens. It can give great loads on the specimens stably and can control the irradiation temperature precisely. The in-core data are measured by differential transformers, thermocouples, SPNDs and neutron fluence monitors. The obtained data at the first test can be contributed to upgrade the technological basis for the HTGRs, since it is the first direct measurement of the in-core irradiation environments.