高速実験炉「常陽」における放射性腐食生成物の付着分布(第11回定期検査時の測定と評価)

Measurement and evaluation of corrosion products deposition distribution in the experimental fast reactor JOYO

青山 卓史 ; 升井 智彦*; 住野 公造 ; 佐井川 拓也*

Aoyama, Takafumi; not registered; Sumino, Kozo; Saikawa, Takuya*

高速炉プラントの保守・補修作業時の主要な被ばく源となる放射性腐食生成物(CP)の挙動解明と解析手法の整備に資するため、高速実験炉「常陽」において、第11回定期検査中の平成7年10月11月(積算原子炉熱出力:約14.3万MWd)に、1次冷却系の配管および主要機器を対象に、CPの付着密度と線量率を測定した。今回は、新放射線計測技術として近年実用化が進んでいるプラスチックシンチレーション光ファイバ(PSF)検出器を線量率分布測定に適用し、CP挙動測定の高精度化と迅速化を図った。本研究の主要な成果は以下のとおりである。(1)1次冷却系における主要なCP核種は、54Mnと60Coであり、これらの付着分布には以下の特徴がみられ、過去の測定結果と概ね同じ傾向であった。1)1次主冷却系配管(Aループ)のCP付着密度は、原子炉容器出口から主中間熱交換器までのホットレグ、主中間熱交換器から主循環ポンプまでのコールドレグ(1)、主循環ポンプから原子炉容器入口までのコールドレグ(2)について、それぞれ、54Mnが約15kBq/cm2乗、約33kBq/cm2乗、約46kBq/cm2乗であり、60Coが約8kBq/cm2乗、約5kBq/cm2乗、約7kBq/cm2乗であった。54Mnの付着密度は、60Coに比べて、ホットレグで約2倍、コールドレグで約7倍であり、54Mnの方が線量率に占める割合が大きい。2)1次主冷却系配管表面の線量率は、ホットレグで約0.3mSv/h、コールドレグ(1)で約0.2mSv/hおよびコールドレグ(2)で約0.4mSv/hであった。(2)今回の測定では、前回測定した第10回定期検査以降の原子炉運転時間が少なかったCPの生成量よりも減衰量が上回り、付着密度が減少した。また、原子炉停止後の冷却期間が長かったため、主に54Mnの減衰により線量率も低下した。(3)PSFにより、10mまでの範囲で位置分解能の高い連続的な空間分布が数分間で得られた。また、狭隘で人のアクセスが容易でない保守作業エリアにおける線量率分布が詳細に測定でき、空間線量率のデータを大幅に拡充できた。

The Corrosion Product (CP) is the major radiation source in the primary cooling system of an LNFBR plant. It is important to characterize and predict the CP behavior to reduce the personnel exposure dose due to CP deposition. The CP measurement was carried out in the Experimental Fast Reactor JOYO during the 11th annual inspection period when the accumulated reactor thermal power reached about l43GWd. The CP deposition density was measured using a pure germanium detector. The plastic scintillation fiber (PSF) was applied for the gamma-ray dose rate distri bution measurement and compared with the thermoluminescence dosimeter (TLD). The major results obtained by the CP measurements in JOYO are the follows: (1)The major CP nuclides deposited in the primary cooling system are Mn and CO. Mn is the dominant isotope and it tends to deposit in the cold leg region. On the other hand, Co deposits mainly in the hot leg region. The deposition density of Mn is about seven times as much as that of Co in the cold leg region and twice in the hot leg region. (2)The deposition densities of Mn and Co, and the gamma-dose rate were decreased from the last data in the previous annual inspection period mainly due to the short operation time and the longer cooling time. (3)The continuous gamma-ray dose rate distribution up to 10m can be measured by using the PSF in a few minutes. The PSF is suitable to measure the gamma-ray dose rate distribution in the maintenance work area where it is narrow and the mixture of gamma-ray sources from primary pipings and components. The data base of detailed gamma-ray dose rate distribution was greatly extended by the PSF.