光学的手法による炉心内直視型原子力プラントモニタリングシステムに関する基礎研究

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光ファイバーイメージガイドは狭隘な空間でのモニタリングを行えるという長所があるが、高い放射線線量率の場所で使用すると、放射線誘起伝送損失のため、長時間継続して用いることができないという問題点があった。そこで、本研究では、可視光を照明とするカラー画像測定結果に対する、放射線照射影響を補正する手法を開発した。イメージガイドと同じ経路に沿って、同じコア組成の参照用光ファイバーを設置し、光ファイバー中の伝送損失をモニタリングすることによって補正を行ったところ、1.1x10^5[R/hr]の線量率で4.6x10^8{R}まで使用可能であることが示された。3つのLED(赤、青、緑)を照明として用い、伝送損失の増加をフィードバック回路によって補正するリアルタイム型システムについても検討し、可能性を示した。また、さらに高い耐放射線性をめざし、近赤外光を照明とするシステムを開発した。コア間のクロストークをコア間隔を広く取った特殊イメージガイドを開発し、モノクロ画像が測定可能であることを示した。波長808nmのLDを照明とした場合、可視光を照明とした場合の約10倍に相当する4.2x10^9[R]程度までは使用可能であることが示された。ここで得られた耐放射線性は、通常のCCDカメラを使用する場合よりも3桁以上高く、高い放射線環境での直視型モニタリングを行うことの可能性を高めたものである。実際のプラントに適用するためには、シーリングや耐熱性といったような点の検討が必要だが、本研究の成果により、新たなモニタリングシステムの可能性が示された。