光ファイバを用いた高速炉プラントの温度分布測定方法の評価

None

市毛 聡 ; 木村 敦*; 中澤 正治*

not registered; not registered; not registered

光ファイバセンサは、使用する光ファイバが、軽量で、絶縁性、電磁ノイズの無誘導性、伝播光の広帯域性、信号伝送の低損失性などの多くの優れた特徴を有しており、これらの光ファイバセンサを原子力プラントに適用することは、プラントの状態監視・異常検知の観点から、安全性・信頼性の向上に大きく貢献できるものと期待される。一方で、光ファイバを放射線環境下で使用した場合、原材料のガラスにカラーセンタが形成されることにより、光ファイバの組成、温度、線量当量率、照射線量、伝播光の波長などに依存する複雑な伝送損失増加現象が生じるという欠点もある。この伝送損失の増加が原因で、光ファイバセンサで得られる測定結果には誤差が生じることから、原子力プラントなどの放射線環境下に光ファイバセンサを適用するためには、光ファイバに発生する放射線誘起伝送損失の評価を行い、それにより発生する測定結果の誤差を補正する方法を確立する必要がある。ここでは、光ファイバ温度センサ(Raman Distributed Temperature Sensor:以下RDTS)の高速炉プラントヘの適用性を評価することとし、高速実験炉「常陽」を用いて、放射線環境下で光ファイバに生じる伝送損失の評価と、二種類の誤差の補正法(ループ型補正法、伝送損失一定の仮定を用いる補正法)の検討を行った。試験の結果、光ファイバの放射線誘起伝送損失の増加現象により、測定される温度分布にずれが生じ、積算照射線量810の3乗[C/kg](310の7乗[R])に及ぶ連続測定のなかで、この温度のずれは一定となる傾向をしめした。この温度のずれは上記補正法を用いることにより除去され、フッ素ドープ光ファイバを用いた結果では、両補正法共に12度の精度で被測定箇所の温度が再現でき、両補正法の有効性を確認することがでた。以上のことから、高速炉等の放射線環境下にあってもRDTSは十分に適用可能であることが確認された。

no abstracts in English