(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、液体金属を冷却材に用いる高速炉で使用される照射装置の製作や交換に伴う費用と時間，労力を低減し、照射試験のコストも低減できると共に、オンライン計測が可能な照射装置の交換範囲を無計装型の照射装置と同等とすることにある。【解決手段】  原子炉の炉心領域に照射試験片を有する照射試料部を設け、照射試料部の計測情報を上部案内管部及び駆動部に設置した計測線ケーブルにより原子炉外に引き出すように構成した炉内照射装置において、照射試料部と上部案内管部に対で設けた誘導コイルにより計測情報を計測線ケーブルに伝達すると共に、照射試料部と上部案内管部を分離可能に構成する。【選択図】図１
2008261761.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉の炉心領域に照射試験片を有する照射試料部を設け、前記照射試料部の計測情報を上部案内管部及び駆動部に設置した計測線ケーブルにより原子炉外に引き出すように構成した炉内照射装置において、
前記照射試料部と前記上部案内管部に対で設けた誘導コイルにより、前記計測情報を前記計測線ケーブルに伝達すると共に、前記照射試料部と前記上部案内管部を分離可能に構成したことを特徴とする炉内照射装置。
【請求項２】
請求項１において、前記照射試料部内の試料部と照射試料部入口との間に２つの対となる異種金属ケーブルを設置することで、この間の温度差をゼーベック効果により起電力に変換し、前記誘導コイルに電流を流すことを特徴とした炉内照射装置。
【請求項３】
請求項２において、前記照射試料部内の試料部と照射試料部入口との間に、２つ乃至２つ以上の対となる異種金属ケーブルを設置することで、熱起電力を高めたことを特徴とする炉内照射装置。
【請求項４】
請求項２において、前記照射試料部内の試料部と照射試料部入口の間と直列に、照射試料部入口と照射試料部出口の間にも対となる異種金属ケーブルを設置することで、熱起電力を高めたことを特徴とする炉内照射装置。
【請求項５】
請求項４において、前記照射試料部内の試料部と照射試料部入口、及び照射試料部出口との間に、２つ乃至２つ以上の対となる異種金属ケーブルを設置することで、熱起電力を高めたことを特徴とする炉内照射装置。
【請求項６】
原子炉の炉心領域に照射試験片を有する照射試料部を設け、前記照射試料部の計測情報を上部案内管部及び駆動部に設置した計測線ケーブルにより原子炉外に引き出すように構成した炉内照射装置において、
前記照射試料部に励起コイルを、前記上部案内管部に誘導コイルをそれぞれ設け、前記励起コイルと前記誘導コイルが対をなして前記計測情報を前記計測線ケーブルに伝達すると共に、前記照射試料部と前記上部案内管部を分離可能に構成したことを特徴とする炉内照射装置。
【請求項７】
請求項６において、前記励起コイルと前記誘導コイルを貫通して上下に移動可能な鉄芯を設けたことを特徴とする炉内照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子炉の炉心領域に照射試料部を有する計測線付きの炉内照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の炉内照射装置は、例えば特公昭５９−２５２００号公報に記載されている。
【０００３】
この従来技術では、炉心領域に位置する照射試料部の計測線ケーブルは、燃料集合体から引き出されており、燃料集合体を取り出す場合には、計測線ケーブルをカッターで切断して切り離している。
【０００４】
【特許文献１】特公昭５９−２５２００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術は、計測線付き燃料集合体を取り出す場合に、計測線ケーブルを切断するため、照射試料部以外の部分も計測線付き照射試料部としての機能を喪失し、原子炉から取り外すか、新しい計測線付き照射試料部と交換しなければならず、照射装置の再利用ができない。計測線付き照射試料部の製作には多額の費用と時間が必要であり、交換する場合も多くの時間と労力を要するので、照射試験のコストが非常に高くなる。
【０００６】
本発明の目的は、照射装置の製作や交換に伴う費用と時間，労力を低減し、照射試験のコストも低減できると共に、オンライン計測が可能な照射装置の交換範囲を無計装型の照射装置と同等にすることで、装置据付け，燃料交換時の退避，試料取出し等の時間と労力を低減し、コストを抑制した照射試験が可能となる計測線付きの炉内照射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、原子炉の炉心領域に照射試験片を有する照射試料部を設け、照射試料部の計測情報を上部案内管部及び駆動部に設置した計測線ケーブルにより原子炉外に引き出すように構成した炉内照射装置において、照射試料部と上部案内管部に対で設けた誘導コイル（電磁誘導コイル）により、計測情報を計測線ケーブルに伝達すると共に、照射試料部と上部案内管部を分離可能に構成する。
【０００８】
対で設けた誘導コイル（電磁誘導コイル）とは、励起コイルと誘導コイルの対で、このコイルを用いることで、照射試料部と上部案内管部の間は計測線ケーブルで直接接続されない。対で設けた励起コイル／誘導コイルおよび上部案内管部に、励起コイル／誘導コイルを貫通して上下に移動可能な鉄芯を設けて、計測情報を伝達する。
【０００９】
また、本発明では、上部案内管部に設けた鉄芯が、試験中は照射試料部と上部案内管部に対で設けた励起コイル／誘導コイル間を貫通して計測情報を伝達する。燃料交換時および照射試料部交換時には、鉄芯を上方に引き抜くことにより、照射試料部と上部案内管部を分離可能に構成する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の照射装置では、上部案内管部に設けた鉄芯が、試験中は照射試料部と上部案内管部に対で設けた誘導コイル間を貫通して計測情報を伝達し、燃料交換時および照射試料部交換時には上方に引き抜かれることにより、照射試料部と上部案内管部を分離可能である。従って、照射装置の交換に伴う費用と時間，労力を低減し、照射試験のコストも低減できると共に、オンライン計測が可能な照射装置の交換範囲を無計装型の照射装置と同等とすることで、装置据え付け，燃料交換時の退避，試料取出し等の時間と労力をも低減し、コストを抑制した照射試験が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の計測線付きの炉内照射装置は、原子炉内で照射試料部とその上部案内管を容易に分離することができるようにしたことにより、照射試料部のみを交換して照射装置の上部案内管部及び駆動部の再利用ができるようにした。
【００１２】
以下、本発明の実施例を、図を参照しながら説明する。図１は本発明による計測線付き炉内照射装置の第１実施例を示す概略縦断面図、図２は照射試料部の第１実施例の詳細説明図、図３は炉内照射装置の原子炉容器内での配置説明図である。
【００１３】
図３に示すように、照射装置の上部案内管部１００は遮蔽プラグ２０１を貫通して原子炉容器２０２内に挿入されている。図１に示すように、上部案内管部１００は、その外側から上部案内管１０１，延長管１０２，駆動軸１０３と原子炉とのシールバウンダリー
（境界）を構成する操作用ベローズ１０４，計測用ベローズ１０５を備える。また、励起側コイル１１５，誘導側コイル１０８近傍の温度を測定するために、熱電対１０６を設けている。
【００１４】
照射試料部１１０は、炉心２０３内で下部案内管１１１の中に据え付けられている。照射試料部１１０は、その外筒部がエントランスノズル１１２，案内管１１３，ハンドリングヘッド１１４を備え、中央部には、キャプセル１１０ａが複数個設置される。キャプセル内には、目的に応じた照射試験片が内胞される。
【００１５】
照射試料部１１０は、試料部入口接点１２４と、試料部接点１２１，１２２の２つの接点を持つ。試料部入口接点１２４の温度は、例えば３５０℃〜４００℃程度である。これに対して、試料部接点１２１，１２２の温度は、試験目的に応じて異なるが、例えば450℃〜７００℃程度である。２点間に温度差がある場合、この間を材質の異なる異種金属で接続するとゼーベック効果により温度差に比例した起電力が生じる。この起電力を導線により照射試料部の上部に設けた励起側コイル１１５と接続する。
【００１６】
励起側コイル１１５には試料部入口接点と試料部接点間の温度差に応じた熱起電力ｅによる電流が流れる。上部案内管１０１側には試料部側の励起側コイル１１５と相対した誘導側コイル１０８が設けられている。駆動部ハウジング１３１，駆動部上部フランジ132等から構成された駆動部１３０の上部に設けられたハンドル１３５を操作することにより、駆動軸１０３が上下する。据え付け直後には駆動軸は上方に引き抜かれているが、照射試験中にはハンドル１３５を操作し、ネジ１３６により励起機構１３３を介して駆動軸
１０３が下がり、コイル同士が相対する。同時にコイルの中央には２つのコイルを貫通する軟質磁性材料の鉄芯１０７が挿入される。
【００１７】
鉄芯１０７は、駆動部に設けられたアクチュエータ１３４で高速に上下する。これにより、励起側コイル１１５により生じた磁束が変化し、誘導側コイル１０８には電磁誘導による誘導起電力が生じる。この誘導起電力は接点間温度差に比例しており、この起電力をケーブル１４０で炉外の計測器１４１に導き測定することにより、試料部の温度を測定する。
【００１８】
試料部入口温度は原子炉入口温度、試料部出口温度は上部案内管部から下側に突き出した熱電対１０６により測定する。これらの温度と、励起側コイル１１５を介して誘導側コイル１０８に誘導された起電力を換算した値を用いて、試料部の温度を測定することができる。
【００１９】
本実施例によれば、燃料交換時及び照射試料部交換時に、照射試料部と上部案内管部を分離できるので、照射装置の再利用が可能となる。従って、照射装置の製作や交換に伴う費用と時間，労力を低減し、照射試験のコストも低減できる。また、オンライン計測が可能な照射装置の交換範囲を無計装型の照射装置と同等にできるため、装置据付け，燃料交換時の退避，試料取出し等の時間と労力を低減でき、コストを抑制した照射試験が可能となる。このため、照射試験の経済性を向上できる。
【００２０】
図４は、照射試料部の第２実施例の詳細説明図である。本実施例は、熱起電力が第１実施例の２倍となる例を示す。試料部入口接点１２４,１２５と、試料部接点１２１,１２２，１２３の間を２つの対となる異種金属で接続して、励起側コイル１１５に生じる熱起電力を、図２の２倍（２ｅ）に大きくしている。このように、試料部入口接点と試料部接点の間を、２つ乃至２つ以上の対となる異種金属で直列に接続することにより、励磁側コイルの熱起電力を２倍乃至２倍以上に大きくすることができる。
【００２１】
本実施例でも、試料部の温度は第１実施例と同様に測定することができ、第１実施例と同様な効果を達成することができる。
【００２２】
図５は、照射試料部の第３実施例の詳細説明図である。本実施例は、照射試料部内の試料部接点１２３と試料部入口接点１２４，１２５の間と直列に、試料部入口接点１２４，１２５と試料部出口接点１２６，１２７の間にも、対となる異種金属ケーブルを設置することにより、励起側コイル１１５に生じる熱起電力を、図２の２倍（２ｅ）に大きくしている。本実施例でも、試料部の温度は第１実施例と同様に測定することができ、第１実施例と同様な効果を達成することができる。
【００２３】
図６は、本発明による計測線付き炉内照射装置の第４実施例を示す概略縦断面図である。本実施例は、３個のキャプセル１１０ａ内に設置した３個の試料部の温度を、３組の励起側コイル１１５及び誘導側コイル１０８を用いて、測定する例である。本実施例でも、試料部の温度は第１実施例と同様に測定することができ、第１実施例と同様な効果を達成することができる。
【００２４】
図７は、本発明による計測線付き炉内照射装置の第５実施例を示す概略縦断面図である。本実施例は、図１のハンドル１３５に換えて、駆動モータ１３５ａ，ギア１３５ｂ及び１３５ｃを用いて、誘導側コイル１０８と励起側コイル１１５の相対的な位置決め操作を行う。駆動モータを用いることにより、操作性を更に向上できる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、液体金属を冷却材に用いる高速炉（原子力プラント）で照射試験をする計測線付きの照射装置に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明による計測線付き炉内照射装置の第１実施例を示す概略縦断面図。
【図２】照射試料部の第１実施例の詳細説明図。
【図３】炉内照射装置の原子炉容器内での配置説明図。
【図４】照射試料部の第２実施例の詳細説明図。
【図５】照射試料部の第３実施例の詳細説明図。
【図６】本発明による計測線付き炉内照射装置の第４実施例を示す概略縦断面図。
【図７】本発明による計測線付き炉内照射装置の第５実施例を示す概略縦断面図。
【符号の説明】
【００２７】
１００  上部案内管部
１０１  上部案内管
１０２  延長管
１０３  駆動軸
１０４  操作用ベローズ
１０５  計測用ベローズ
１０６  熱電対
１０７  鉄芯
１０８  誘導側コイル
１１０  照射試料部
１１０ａ  キャプセル
１１５  励起側コイル
１２１，１２２，１２３  試料部接点
１２４，１２５  試料部入口接点
１２６，１２７  試料部出口接点
１３０  駆動部
１３１  駆動部ハウジング
１３２  駆動部上部フランジ
１３３  励起機構
１３４  アクチュエータ
１３５  ハンドル
１３５ａ  駆動モータ
１３５ｂ，１３５ｃ  ギア
１３６  ネジ
１４０  ケーブル
１４１  計測器
２０１  遮蔽プラグ
２０２  原子炉容器
２０３  炉心
【図１】
2008261761.tif 000003
【図２】
2008261761.tif 000004
【図３】
2008261761.tif 000005
【図４】
2008261761.tif 000006
【図５】
2008261761.tif 000007
【図６】
2008261761.tif 000008
【図７】
2008261761.tif 000009