HTTRにおける原子炉出口冷却材温度950$^{\circ}$Cの高温条件での炉内状況把握のために検討を進めてきた宇宙線ミューオンを用いたトモグラフィによる非破壊検査技術の知見を応用して、福島第一原子力発電所の原子炉格納容器及び圧力容器の内部調査、特に燃料デブリの探索を行う研究開発計画を立案し、2012年からHTTR炉心を可視化する予備試験を実施した。試験では、各受光システムの設置位置、天頂角等を変えながら測定を行った。精度にかかわる各測定点でのミューオンの検出数は、これまでの地中探査の実績をもとに1000個/時間を目安とした。これによる密度分解能は0.5g/cm$^{3}$である。一方、空間分解能は、既存の地質探査用のシステムを流用したので1m程度である。今回の測定実績をもとに、燃料デブリの探索が可能な20cm以下の空間分解能を実現する改善策を立案する。