Development of in-reactor fuel behavior observation system

炉内燃料挙動可視装置の開発

斎藤 伸三; 住田 建二*; 江森 康文*; 河村 洋

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実際の炉内実験において水の雰囲気中の燃料の過渡挙動を直接観察するために光学装置の開発を行った。開発に当っては高い放射線の影響、限られた空間、衝撃圧の発生、核分裂生成物の放出等困難な問題が多々存在した。数多くのガラス、光ファイバー、フィルム等の照射試験、さらに炉外模擬実験を行ない、NSRR実験用の炉内燃料挙動可視装置を設計製作した。装置は耐圧気密性の試験部容器と上部容器から成り、映像ガイドとして耐放射線レンズを用いたペリスコープを使用し、その先端の試験部容器内に挿入される部分は石英ガラスの耐衝撃窓をつけた保護筒で覆い、上端には高速度カメラを接続する。照明にはランプを試験部容器内にの水に直接つけて使用する。本装置を用いてNSRR実験において燃料の過渡挙動を撮影した結果、燃料の加熱、被覆管のクラックの発生、溶融、変形、激しい膜沸騰、クエンチ、燃料棒からの気泡の放出等の状態が明瞭に観察された。

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