[實用新型]壓水堆核燃料棒中子照相檢測裝置

無效

• 申請號: 201120221669.5
• 申請日: 2011-06-28
• 公開（公告）號: CN202102731U
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 魏國海;韓松柏;郝麗杰;武梅梅;賀林峰;王雨;劉蘊韜;王洪立;孫凱;吳立齊
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: G21C17/04
• 分類號: G21C17/04;G21C17/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及核反應堆燃料棒的檢測技術，具體涉及一種壓水堆核燃料棒中子照相檢測裝置。

背景技術

核安全是核電發展的生命線，而核燃料棒是壓水堆的核心部件，必須對其進行檢測以確保反應堆安全運轉。中子照相技術在核燃料棒檢測方面具有許多優勢，是檢測核燃料棒破損、測定U-235富集度、檢查包殼中氫聚等不可替代的技術手段。采用中子照相方法檢測壓水堆核燃料棒是一種保證壓水堆核燃料棒性能的有力的無損檢測技術。但是由于核燃料棒本身具有放射性，所以需要通過間接成像方法完成中子照相對核燃料棒的檢測，所以技術相對復雜。利用中子照相技術檢測核燃料棒在美國、歐洲、日本等核工業發達的國家有相應的應用，但是有關檢測裝置設計方面的資料公開發表的較少。我國還沒有進行過采用中子照相方法檢測壓水堆核燃料棒的相關實驗，所以相關的用來進行實驗的壓水堆核燃料棒檢測裝置沒有可以參考的設計經驗。

實用新型內容

本實用新型的目的在于根據燃料棒中子照相檢測實驗的要求，提供一種用來構建檢測成像實驗光路的壓水堆核燃料棒中子照相檢測裝置及相應的檢測方法。

本實用新型的技術方案如下：一種壓水堆核燃料棒中子照相檢測裝置，包括設置在屏蔽底座上的核燃料棒通路、束流通路、轉換屏通路，其中，所述的核燃料棒通路豎直設置在屏蔽底座內，核燃料棒通路的開口位于屏蔽底座的頂部或底部；所述的束流通路沿中子束流方向設置在屏蔽底座內，束流通路的開口位于屏蔽底座朝向中子束流的側面上，束流通路與核燃料棒通路連通；所述的轉換屏通路沿垂直于中子束流的方向設置在屏蔽底座內，轉換屏通路與束流通路的末端相接。

進一步，如上所述的壓水堆核燃料棒中子照相檢測裝置，其中，所述的核燃料棒通路為空心圓柱形結構，其直徑和深度足以容納核燃料棒，并留有一定的移動空間。

進一步，如上所述的壓水堆核燃料棒中子照相檢測裝置，其中，在所述的束流通路末端轉換屏通路的外側設有中子束流阻擋片；所述的中子束流阻擋片為含硼聚乙烯片。

進一步，如上所述的壓水堆核燃料棒中子照相檢測裝置，其中，所述的束流通路的開口處設有束流限束片，束流限束片上設有與束流通路對應的開口。

進一步，如上所述的壓水堆核燃料棒中子照相檢測裝置，其中，所述的轉換屏通路到達束流通路的末端后，再繼續延伸一段距離，所延伸的距離大于核燃料棒通路的直徑。

進一步，如上所述的壓水堆核燃料棒中子照相檢測裝置，其中，所述的轉換屏通路的側邊與核燃料棒通路的圓周相切。

進一步，如上所述的壓水堆核燃料棒中子照相檢測裝置，其中，在所述的屏蔽底座下方設有用于調節屏蔽底座高度的臺架。

一種壓水堆核燃料棒中子照相檢測方法，包括如下步驟：

(S1)將中子轉換屏放置在位于中子束流中的核燃料棒之后進行曝光；

(S2)將曝光后的中子轉換屏冷卻一段時間；

(S3)將中子轉換屏移至成像實驗室內與膠片或IP板曝光，使記錄在中子轉換屏上的潛像轉移到膠片或IP板上；

(S4)對曝光后的膠片進行顯影，或對曝光后的IP板進行數據掃描從而獲得核燃料棒的間接成像。

進一步，如上所述的壓水堆核燃料棒中子照相無損檢測方法，在步驟(S4)中，同時將已經曝光過的中子轉換屏進行冷卻，擦去轉換屏上保留的放射性，從而擦去上一次曝光時記錄的樣品檢測信息，以備下一次成像曝光使用。

進一步，如上所述的壓水堆核燃料棒中子照相無損檢測方法，步驟(S1)中，中子轉換屏在中子束流中的曝光時間為中子轉換屏材料的3個半衰期；步驟(S4)中，對已經曝光過的中子轉換屏進行冷卻的時間為大于等于中子轉換屏材料的20個半衰期。

本實用新型的有益效果如下：在利用本實用新型進行中子照相檢測核燃料棒時，核燃料棒可以通過核燃料棒通路開口進入檢測裝置內進行成像，并可以在檢測裝置內自由的上下移動從而控制間接成像的核燃料棒的檢測位置；來自反應堆源的中子束流經過中子束流通道后形成了一束尺寸固定的用于中子照相檢測核燃料棒的中子束流；由于采用間接成像方法需要在成像時使用轉換屏，檢測裝置上的轉換屏通路實現了轉換屏的進出，并且能夠滿足成像兩次使用的需要。檢測方法根據壓水堆核燃料棒的實際參數以及相應特點設計相關的實驗流程，整個方法簡單易行，能夠非常方便的獲得壓水堆核燃料棒中子照相無損檢測成像的結果。

附圖說明

圖1為核燃料棒中子照相檢測裝置的外部結構示意圖；

圖2為核燃料棒中子照相檢測裝置的內部結構示意圖；