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Study on high sensitive FFDL technique for Monju and next generation SFR using laser resonance ionization mass spectrometry

レーザ共鳴イオン化質量分析法を用いた「もんじゅ」及び次世代高速炉用FFDLに関する研究

青山 卓史; 石川 高史; 岩田 圭弘; 伊藤 主税; 諸橋 裕子; 竹田 敏一*

Aoyama, Takafumi; Ishikawa, Takashi; Iwata, Yoshihiro; Ito, Chikara; Morohashi, Yuko; Takeda, Toshikazu*

ナトリウム冷却型高速炉(SFR)の安全性の向上を目指して、レーザ共鳴イオン化質量分析法(RIMS)を用いた破損燃料位置検出(FFDL)手法の研究を進めている。測定元素を選択的にイオン化し検出するため、RIMSは微量レベル(pptオーダー)の同位体分析に適している。FFDLは、燃料集合体ごとに同位体比を変えてブレンドされたキセノン(Xe)及びクリプトン(Kr)ガス(タグガス)の同位体分析により行う。「常陽」ではタグガスを封入したカプセルのクリープ破断実験により、RIMSがFFDLに適用できることを実証された。次に、RIMSを用いたFFDLシステムの「もんじゅ」への適用性及びRIMSシステムの「もんじゅ」への設置について検討した。「もんじゅ」用FFDL条件におけるKr及びXeタグガス分析誤差を評価した結果、信頼度68%でタグガスを識別可能であり、RIMSが「もんじゅ」のFFDLに適用できることを確認した。また、設計したRIMS装置は、1次アルゴンガス系統などに接続可能であり、既存のFFDL装置と併設できる。

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