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Ultrasonic Water-Gap Measurements in MTR Fuel Elements; Mesure par Ultrasons des Espaces Intercalaires dans les Elements Combustibles des Reacteurs d'Essai de Materiaux; Izmereniya vodyanogo zazora v teplovydelyayushchikh ehlementakh dlya materialovedcheskogo reaktora s pomoshch'yu ul'trazvuka; Medicion Ultrasonica de la Capa de Agua en Elementos Combustibles para Reactores de Ensayo de Materiales

Conference:

Abstract

The high thermal fluxes, which are usual in the latest materials testing reactors, impose suitable paths for uniform heat transfer and a reliable heat removal avoiding bulk-vapour formation. Furthermore, to control the over-all swelling and reactor fuel behaviour, water-gap measurements will also be performed in post-irradiation experiments on spent fuel elements. For that purpose, a probe for measuring the 3-mm water-gap of the BR-2 fuel element over a 1-m length, based on the principle of ultrasonics, has been developed. In the case of post-irradiation experiments, the measuring probe should operate in a fuel element by being immersed in a water pool at a depth of at least 6 m. The probe can withstand prolonged immersion in water and is not affected by normal gamma-irradiation doses. Although operating on the usual pulse-reflection method, the system allows emitted and reflected pulses to be separated by a 10-MHz ferro-electric crystal with high inherent energy dissipation. Oscilloscope read-out can be used, whereby the time is displayed on the horizontal axis, the scanning speed being adjusted to bear a direct relation to the velocity of wave propagation, i.e. the gap distance. This type of read-out Is satisfactory where the number of measurements is restricted, but  More>>
Authors:
Deknock, R. [1] 
  1. Metallurgy Department, S.C.K./C.E.N., Mol (Belgium)
Publication Date:
Oct 15, 1965
Product Type:
Conference
Report Number:
IAEA-SM-63/40
Resource Relation:
Conference: Symposium on Non-Destructive Testing in Nuclear Technology, Bucharest (Romania), 17-21 May 1965; Other Information: 2 refs., 5 figs., 1 tab.; Related Information: In: Non-Destructive Testing in Nuclear Technology Vol. II. Proceedings of a Symposium on Non-Destructive Testing in Nuclear Technology| 462 p.
Subject:
42 ENGINEERING; ACCURACY; CRYSTALS; EMISSION; ENERGY LOSSES; GAMMA RADIATION; HEAT; HEAT TRANSFER; IRRADIATION; MATERIALS TESTING REACTORS; MHZ RANGE 01-100; NUCLEAR FUELS; PROBES; RADIATION DOSES; READOUT SYSTEMS; SPENT FUEL ELEMENTS; SWELLING; ULTRASONIC TESTING; WATER
OSTI ID:
22121954
Research Organizations:
International Atomic Energy Agency, Vienna (Austria)
Country of Origin:
IAEA
Language:
English
Other Identifying Numbers:
Other: ISSN 0074-1884; TRN: XA13M2541078065
Submitting Site:
INIS
Size:
page(s) 37-45
Announcement Date:
Aug 27, 2013

Conference:

Citation Formats

Deknock, R. Ultrasonic Water-Gap Measurements in MTR Fuel Elements; Mesure par Ultrasons des Espaces Intercalaires dans les Elements Combustibles des Reacteurs d'Essai de Materiaux; Izmereniya vodyanogo zazora v teplovydelyayushchikh ehlementakh dlya materialovedcheskogo reaktora s pomoshch'yu ul'trazvuka; Medicion Ultrasonica de la Capa de Agua en Elementos Combustibles para Reactores de Ensayo de Materiales. IAEA: N. p., 1965. Web.
Deknock, R. Ultrasonic Water-Gap Measurements in MTR Fuel Elements; Mesure par Ultrasons des Espaces Intercalaires dans les Elements Combustibles des Reacteurs d'Essai de Materiaux; Izmereniya vodyanogo zazora v teplovydelyayushchikh ehlementakh dlya materialovedcheskogo reaktora s pomoshch'yu ul'trazvuka; Medicion Ultrasonica de la Capa de Agua en Elementos Combustibles para Reactores de Ensayo de Materiales. IAEA.
Deknock, R. 1965. "Ultrasonic Water-Gap Measurements in MTR Fuel Elements; Mesure par Ultrasons des Espaces Intercalaires dans les Elements Combustibles des Reacteurs d'Essai de Materiaux; Izmereniya vodyanogo zazora v teplovydelyayushchikh ehlementakh dlya materialovedcheskogo reaktora s pomoshch'yu ul'trazvuka; Medicion Ultrasonica de la Capa de Agua en Elementos Combustibles para Reactores de Ensayo de Materiales." IAEA.
@misc{etde_22121954,
title = {Ultrasonic Water-Gap Measurements in MTR Fuel Elements; Mesure par Ultrasons des Espaces Intercalaires dans les Elements Combustibles des Reacteurs d'Essai de Materiaux; Izmereniya vodyanogo zazora v teplovydelyayushchikh ehlementakh dlya materialovedcheskogo reaktora s pomoshch'yu ul'trazvuka; Medicion Ultrasonica de la Capa de Agua en Elementos Combustibles para Reactores de Ensayo de Materiales}
author = {Deknock, R.}
abstractNote = {The high thermal fluxes, which are usual in the latest materials testing reactors, impose suitable paths for uniform heat transfer and a reliable heat removal avoiding bulk-vapour formation. Furthermore, to control the over-all swelling and reactor fuel behaviour, water-gap measurements will also be performed in post-irradiation experiments on spent fuel elements. For that purpose, a probe for measuring the 3-mm water-gap of the BR-2 fuel element over a 1-m length, based on the principle of ultrasonics, has been developed. In the case of post-irradiation experiments, the measuring probe should operate in a fuel element by being immersed in a water pool at a depth of at least 6 m. The probe can withstand prolonged immersion in water and is not affected by normal gamma-irradiation doses. Although operating on the usual pulse-reflection method, the system allows emitted and reflected pulses to be separated by a 10-MHz ferro-electric crystal with high inherent energy dissipation. Oscilloscope read-out can be used, whereby the time is displayed on the horizontal axis, the scanning speed being adjusted to bear a direct relation to the velocity of wave propagation, i.e. the gap distance. This type of read-out Is satisfactory where the number of measurements is restricted, but chart recorder read-out is obviously desirable. In this case, emitted and reflected pulses are shaped and fed to a time-voltage converter using transistor logic techniques. The instrument allows continuous adjustment of output zero for any arbitrary gap distance between 2 and 4 mm thereby permitting zero-centre recording. Furthermore, any desired 100-{mu}m gap distance variation can give a stable 1-V output voltage to a recorder. An accuracy of 5-{mu}m gap-distance variation is easily obtained. Several fuel elements have been measured. The results and reproducibility were very satisfactory. (author) [French] Etant donne que dans les plus recents reacteurs d'essai de materiaux les flux thermiques sont generalement eleves, il est indispensable de prevoir un transfert de chaleur uniforme et un refroidissement regulier empechant toute formation massive de vapeur. En outre, pour determiner le gonflement et le comportement general du combustible dans le reacteur, il faudra mesurer les espaces intercalaires dans les elements combustibles au cours de controles apres irradiation. A cette fin, on a mis au point une sonde fondee sur le principe des ultrasons, qui permet de mesurer les espaces intercalaires de 3 mm sur 1 m de long dans les elements combustibles du reacteur BR-2. Lorsqu'on procede a des experiences apres irradiation, la sonde doit pouvoir fonctionner dans un element combustible immerge dans un reservoir d'eau a une profondeur de 6 m au minimum. La sonde peut resister a une immersion prolongee dans l'eau et n'est pas endommagee par une irradiation gamma a des doses normales. Bien que le systeme soit fonde sur la methode classique de la reflexion des impulsions, il permet de separer les impulsions emises des impulsions reflechies au moyen d'un cristal ferroelectrique de 10 MHz a pouvoir eleve de dispersion de l'energie. Les resultats des mesures peuvent etre lus directement sur un oscilloscope: le temps est indique sur l'axe horizontal et la vitesse d'exploration est reglee de maniere a se trouver en relation directe avec la vitesse de propagation de l'onde, c'est-a-dire avec la distance intercalaire. Ce mode de lecture est satisfaisant lorsqu'on procede a un nombre limite de mesures, mais il est evidemment preferable d'enregistrer les resultats sur un graphique. Dans ce cas, les impulsions incidentes et les impulsions reflechies sont transmises a un convertisseur temps-tension au moyen d'un circuit logique transistorise. Cet appareil permet un ajustement continu du zero de sortie pour toute distance intercalaire choisie arbitrairement entre 2 et 4 mm, grace a quoi on peut obtenir un enregistrement autour d'un axe zero. En outre, toute variation de 100 {mu}m de la distance intercalaire fournit a un enregistreur une tension stable de sortie de 1 V. Il est facile de mesurer les variations des distances intercalaires avec une precision de 5 {mu}m. Les mesures ont ete faites pour plusieurs elements combustibles. Les resultats et la reproductibilite sont tres satisfaisants. (author) [Spanish] Los elevados flujos termicos que suelen alcanzarse en los recientes reactores de ensayo de materiales, exigen recorridos adecuados para lograr una transmisiun uniforme de calor y una disipacion segura del mismo, evitando asf la formacion de vapor en la masa. Ademas, a fin de controlar el hinchamiento y el comportamiento del combustible en el reactor, tambien debe medirse la capa de agua en experimentos realizados despues de la irradiacion, con elementos combustibles agotados. A tal efecto se ha disenado una sonda ultrasonica destinada a medir, en una longitud de 1 m el espesor de 3 mm de agua correspondiente al elemento combustible BR-2. En el caso de los experimentos posteriores a la irradiacion, es necesario trabajar con el elemento combustible sumergido en un tanque de agua, a profundidad no menor de 6 m. La sonda puede resistir una prolongada inmersion en agua, y no le afectan las dosis normales de radiacion gamma. Aunque proyectado conforme al metodo usual de reflexion de impulsos, el sistema permite separar pulsos emitidos y reflejados, usando un cristal ferro-electrico de 10 MHz, con elevada disipacion inherente de energia. Puede usarse un osciioscopio para la lectura, en cuyo caso el tiempo se representa en el eje horizontal, regulandose la velocidad de barrido de manera que sea directamente proporcional a la velocidad de propagacion de la onda, es decir, al espesor de la capa de agua. Este tipo de representacion da resultados satisfactorios cuando setrata de un numero limitado de mediciones, pero sin duda resulta mas conveniente el registro grafico. En este caso, se da a los impulsos emitidos y reflejados la forma deseada y se les inyecta en un convertidor tiempo-tension con circuitos logicos transistorizados. El instrumento permite un ajuste continuo del cero para cualquier espesor-arbitrario de la capa de agua entre 2 y 4 mm, con lo cual posibilita un registro con el cero en el centro de la escala. Ademas, cualquier intervalo deseado de 100 {mu}m puede dar una tension estable de 1 V a la salida para accionar un registrador. Se puede medir facilmente cualquier variacion en el espesor del agua con una precision de 5 {mu}m. Se han medido con este metodo varios elementos combustibles, y los resultados y la reproducibilidad fueron muy satisfactorios. (author) [Russian] Sil'nye potoki teplo- vyh nejtronov, kotorye obychno voznikajut v novejshih reaktorah dlja ispytanija materialov, javljajutsja podhodjashhim s r e d s t v om ravnomernoj teploperedachi i nadezhnogo otvoda tepla, s pomoshh'ju kotorogo mozhno izbezhat' obrazovanija para v bol'shih ob{sup e}mah. Krome togo, v celjah kontrolja nad obshhim raspuhaniem i povedeniem reaktornogo topli- va izmerjajut vodjanoj zazor pri jeksperimentah posle obluchenija s otrabotannymi teplovy- deljajushhimi jelementami. S jetoj cel'ju byl razrabotan zond dlja izmerenija 3 - m m vodjanogo zazora teplovydeljaju- shhego jelementa ispytatel'nogo reaktora BR-2 dlinoj bolee 1 m , v osnovu kotorogo polozhen princip ul'trazvuka. Pri jeksperimentah posle obluchenija izmeritel'nyj zond dolzhen dej- stvovat' v teplovydeljajushhem jelemente, pogruzhennom v bassejn na glubinu ne menee 6 m . Zond mozhet vyderzhat' pogruzhenie v vodu prodolzhitel'nyj period vremeni, i on ne podver- gaetsja vozdejstviju obychnyh doz gamma-obluchenija. Hotja sistema dejstvuet na osnove obychnogo metoda otrazhenija impul'sov, ona pozvo- ljaet razdeljat' ispuskaemye i otrazhennye impul'sy s pomoshh'ju 10 Mgc ferrojelektriches- kogo kristalla, kotoromu svojstvenno bol'shoe rassejanie jenergii. Mozhno ispol'zovat' zapis' pokazanij oscilloskopa, v kotorom vremja registriruetsja na gorizontal'noj osi, skorost' skennirovanija podbiraetsja v sootvetstvii so skorost'ju rasprostranenija volny, t,e.s velichinoj zazora. Takaja zapis' pokazanij javljaetsja udovletvoritel'noj v otnoshenii ogranichennogo chisla izmerenij, odnako javno celesoobrazno imet' zapis' pokazanij samopisca. V jetom sluchae ispuskaemye i otrazhennye impul'sy formirujutsja i podajutsja v preobrazovatel' vremja- naprjazhenie s pomoshh'ju logicheskoj shemy s ispol'zovaniem tranzistora. S pomoshh'ju jetogo pribora mozhno nepreryvno podbirat' nulevoe znachenie vyhoda dlja ljuboj proizvol'noj ve- lichiny zazora mezhdu 2 i 4 mm, chto pozvoljaet ispol'zovat' nulevoj metod zapisi. Krome togo, putem ljubogo zhelatel'nogo izmenenija velichiny zazora na 100 mk mozhno poluchit' ustojchivoe vyhodnoe naprjazhenie 1 vol't dlja registratora. Mozhno legko kontrolirovat'' izmenenie velichiny zazora s tochnost'ju do 5 mk. Izmereno neskol'ko teplovydeljajushhih jelementov. Rezul'taty i vosproizvodimost' javljajutsja ves'ma udovletvoritel'nymi. (author)}
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month = {Oct}
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