Development of in-pile instruments for fuel and material irradiation tests

燃料及び材料照射試験のための炉内計装機器の開発

柴田 晃 ; 北岸 茂  ; 木村 伸明 ; 斎藤 隆; 中村 仁一 ; 近江 正男; 出雲 寛互; 土谷 邦彦 

Shibata, Akira; Kitagishi, Shigeru; Kimura, Nobuaki; Saito, Takashi; Nakamura, Jinichi; Omi, Masao; Izumo, Hironobu; Tsuchiya, Kunihiko

JMTR再稼働における照射技術開発の一環として、燃材料の照射試験において高精度なデータを得るため、腐食電位(ECP)センサー及び差動トランス(LVDT)式ガス圧計の開発を行っている。ECPセンサは高温高圧水条件にて構造材料の腐食電位を決定するためのセンサーであり、LVDT式ガス圧計は中性子照射下における燃料要素のガス圧を測定するためのセンサーである。本開発ではECPセンサーにおいては、センサーのセラミック及び金属の接合部について応力集中を避けるため形状の最適化を行った。一方、LVDT式ガス圧計においては、高温高圧かつ高照射下環境にて、高精度かつ安定した測定を行うためにLVDTのコイル材をMIケーブルと変更する改良を行った。この結果、ECPセンサーにおいては炉外試験において、接合材の破損なく安定した出力を得ることができるとともに、LVDT式ガス圧計についてはMIケーブルに変更しても、安定かつフルスケールで1.8%という正確さを示した。

To get measurement data with high accuracy for fuel and material behavior studies in irradiation tests, two kinds of measuring equipments have been developed; these are the Electrochemical Corrosion Potential (ECP) sensor, the Linear Voltage Differential Transformer (LVDT) type gas pressure gauge. The ECP sensor has been developed to determine the corrosive potential under high temperature and high pressure water condition. The structure of the joining parts was optimized to avoid stress concentration. The LVDT type gas pressure gauge has been developed to measure gas pressure in a fuel element during neutron irradiation. To perform stable measurements with high accuracy under high temperature, high pressure and high dosed environment, the coil material of LVDT was changed to MI cable. As a result of this development, the LVDT type gas pressure gauge showed high accuracy at 1.8% of a full scale, and good stability.