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Development of instrumentation systems for safety measure at LWR's severe accident

LWRのシビアアクシデント時の安全対策のための計装システムの開発

武内 伴照; 柴田 晃; 永田 寛; 木村 伸明; 大塚 紀彰; 斎藤 隆; 中村 仁一; 松井 義典; 土谷 邦彦

Takeuchi, Tomoaki; Shibata, Akira; Nagata, Hiroshi; Kimura, Nobuaki; Otsuka, Noriaki; Saito, Takashi; Nakamura, Jinichi; Matsui, Yoshinori; Tsuchiya, Kunihiko

LWRの炉計装システムは、原子炉運転中から炉停止中の状況を監視できるシステムとなっていた。しかしながら、そのシステムは、福島第一原子力発電所で起きたシビアアクシデント時では電源喪失のため作動せず、事故後の対応が遅れた。このため、炉心損傷事故が起きても測定できる原子炉計装システムの開発が必要不可欠となった。本研究は、JMTRに蓄積された照射技術を活用し、測定技術を含めた監視システムの開発を行っている。本報告では固体電解質型の水素濃度センサー、ヒーターを備えている熱電対型の水位計、自己出力型のSPGD$$gamma$$線検出器及びCCDカメラによる原子炉の情報の定量化のためのチェレンコフ光の画像解析システムの4つの計装システムの開発について紹介する。開発後は、JMTRで炉内確認テストを実施し、放射環境下での特性も調べる予定である。

In-pile instrumentation systems in present LWR's are indispensable to monitor all situations during reactor operation and reactor shut down. However, those systems did not work sufficiently under the conditions like as the severe accident at the Fukushima Dai-Ichi Nuclear Power Station. Therefore, based on the irradiation measurement technique of experiences accumulated in JMTR, the developments of reactor instrumentation systems to prevent severe core damage accident in advance have been started. The development objects are four instrumentation systems, which are a solid electrolysis type hydrogen concentration sensor, a water gauge of thermocouple type equipped with the heater, a $$gamma$$-ray detector of self-powered type SPGD, and an image analysis system of Cherenkov light for quantification of in-reactor information by CCD cameras. After the developments, the in-pile verification tests of four instrumentation systems are planned at the JMTR.

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