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中性子照射環境における光学計測を用いた水分析装置の予備検討

Preliminary study on water analyzer with optical measurement under neutron irradiation environment

北岸 茂; 稲葉 良知; 土谷 邦彦; 石塚 悦男  

Kitagishi, Shigeru; Inaba, Yoshitomo; Tsuchiya, Kunihiko; Ishitsuka, Etsuo

炉内環境において、水の放射線分解生成物である溶存酸素及び過酸化水素は、炉内構造材料の腐食を引き起こし、応力腐食割れ(SCC)を助長させる要因の1つとして考えられている。このため、原子炉構造材料の健全性評価や長寿命化を図る上では、溶存酸素及び過酸化水素の濃度を正確に測定することが必要である。炉内環境で生成される溶存酸素及び過酸化水素濃度を精度よく測定する計測機器の開発として、化学物質の吸光度や化学反応による発光度を測定することにより、放射線かつ高温高圧水中における化学物質の同定・定量を行う方法を考案し、光ファイバーを用いた分光測定装置及び化学センサーを組合せた炉水分析装置の開発に着手した。本研究では、試作した炉水分析装置の基本性能試験及びガイド管を用いた光ファイバーの光伝播率測定を行い、炉内での計測手法の検討を行った。

In the internal environment of nuclear reactors, it is considered that the stress corrosion cracking (SCC) of a structural material is caused with the dissolved oxygen and hydrogen peroxide produced by radiation degradation of water. Therefore, it is necessary to measure the concentrations of these corrosive chemical species in the cooling water for assessing health and lifetime extension of the structural material. The in-situ water analyzer has been developed for the concentration measurement of corrosive chemical species. This device is composed of the spectrometer and chemical sensor, and the concentrations are evaluated by the intensity of the absorption and luminescence of the chemical species in the reactor water. In this study, the preliminary test of the in-situ water analyzer was carried out under the normal temperature and pressure, and optical transmission through the optical fiber was measured with the guide tube.

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