智能化核电厂燃料包壳破损在线监测装置研制

发布时间：2021-09-28 06:27

　　研制一套智能化核电厂燃料包壳破损在线监测装置,采用高纯锗反康谱顿散射探测系统在线测量一回路冷却水特征放射性核素的活度,采用多核素组耦合的分析方法实现燃料包壳破损的在线诊断。通过检定校准试验,实测⁵⁷Co、¹³⁷Cs和⁶⁰Co的相对标准偏差的绝对值小于3%;20 mL样品的可探测活度最小可达到6.5 Bq。 

【文章来源】：核动力工程. 2020,41(06)北大核心EICSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

测量装置设计架构

图2为监测装置的探测器机械结构，包含HPGe主探测器及其辅助器件（包含制冷机电路、半导体前置放大电路等）、Cs I反康探测器、输出接口、屏蔽装置及保温材料等。反康探测器采用Cs I闪烁体+光电倍增管的组合的环形探测器，输出开关信号到主探测器进行反康处理。主探测器紧靠被测管线，另外在管线的另一侧也加入屏蔽处理，减少房间本底的干扰。所有的输出信号都采用标准接口方式，使整个探测器形成一个标准模块。采用MCNP程序对探测器的屏蔽结构进行优化，分析铅和不锈钢2种屏蔽材料的厚度、准直孔径大小、探测器与源间的距离等参数对探测器效率的影响，最后计算出合理的结构布局。图3为装置与一回路冷却剂管线的MCNP模型图[6]。

经计算分析，菱台高度为0.5 cm，菱台右侧开孔边缘与REN0529TY间的间隙为0.5 cm，能谱测量系统周围铅屏蔽体厚度为2 cm，不锈钢厚度为0.5 cm，探测器前端铅屏蔽体厚度为0.2 cm，不锈钢屏蔽体厚度为0.3 cm，菱台右侧开孔截面与REN0529TY间隙为0.5 cm，此时探测器的最小可探测活度浓度为4.5×107 Bq/m3。3 试验与测试结果

【参考文献】：
期刊论文
[1]压水堆核电厂燃料包壳破损的定性分析[J]. 范柄辰,吴忠良,屈迪,张军.  能源与节能. 2018(07)
[2]压水堆燃料元件包壳破损在线监测系统研制[J]. 单陈瑜,贾运仓,吕炜枫,熊军,唐邵华,潘跃龙,杨林君.  核动力工程. 2016(06)
[3]核电站燃料棒破损在线探测系统研制[J]. 陈彭,张应超,季松涛,高永光.  原子能科学技术. 2005(S1)

硕士论文
[1]大型先进压水堆燃料组件裂变产物释放及扩散机理研究[D]. 许锐.上海交通大学 2015



本文编号：3411404