宇宙線ミューオンによるHTTR内部構造の可視化予備試験

Preliminary experiment for internal structure visualization of HTTR using cosmic ray muons

竹上 弘彰 ; 高松 邦吉  ; 伊藤 主税   ; 日野 竜太郎; 鈴木 敬一*; 大沼 寛*; 奥村 忠彦*

Takegami, Hiroaki; Takamatsu, Kuniyoshi; Ito, Chikara; Hino, Ryutaro; Suzuki, Keiichi*; Onuma, Hiroshi*; Okumura, Tadahiko*

東京電力福島第一原子力発電所(福島第一原発)の事故では、溶融・固化した燃料がデブリとなり、その一部は圧力容器を貫通し格納容器内に落下していると推定されており、燃料デブリの状況把握が重要な課題となっている。本研究では、原子炉の外側から燃料デブリの位置情報を取得するための一方策として、ミューオンを用いた原子炉内部構造の可視化の可能性を探るため、既存のミューオン測定装置を用いて日本原子力研究開発機構の高温工学試験研究炉(HTTR)内部構造の可視化予備試験を行った。さらに、予備試験の結果を基に、福島第一原発の可視化に適用する場合の課題を抽出し、対策を検討した。その結果、同時計数法を用いた宇宙線ミューオン可視化技術により、原子炉内の炉心、コンクリート壁といった特徴的な構造を可視化できることを示した。また、福島第一原発敷地内での測定における課題と対策を検討した結果、既存技術による装置の改造等で、新たな技術開発を行うことなく対応可能であることを示した。

One of the important problems for controlling of the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant is removing of fuel debris. As this preparation, the nondestructive inspection method for grasping the position of fuel debris is required. Therefore, we focused on a nondestructive inspection method using cosmic-ray muons. In this study, the applicability of this method for internal visualization of reactor was confirmed by preliminary test of internal visualization of High Temperature Engineering Test Reactor (HTTR). By using cosmic-ray muons, major components in the HTTR, such as concrete wall and reactor core, can be observed from the outside of a containment vessel. From the results, it appears that the inspection method with muons is a candidate method for searching the fuel debris in a reactor. Based on the results, we also proposed some improvements of this system for inspection at the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station.