[實用新型]一種核反應堆啟動用一次中子源部件

有效

• 申請號: 201120221704.3
• 申請日: 2011-06-28
• 公開（公告）號: CN202102737U
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 崔海平;汪幼梅;楊瑞金;陳洪濤;何舜堯;王曉靜;段利民;張春保;薛全義;龔凌凌;楊新;李梓
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: G21G4/02
• 分類號: G21G4/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及放射性同位素制備技術領域，特別涉及一種核反應堆啟動用一次中子源部件。

背景技術

核電站的反應堆啟動，都必須使用同位素中子源來做初級啟動。反應堆初次運行之前，或長期停堆之后，堆芯內中子很少，此時如果啟動，堆芯外核儀表無法探測到堆內的中子注量率水平，為了安全啟動反應堆，要嚴格控制有效增值因子的增長速率，必須隨時掌握反應堆次臨界程度，以避免反應堆達到失控的瞬發臨界狀態。為此，堆芯內裝有中子源組件，這些中子源可以提供足夠多的中子，使源量程核儀表通道能探測到堆內中子水平，以克服測量盲區，讓反應堆的啟動全過程置于儀器的監督之下，從而保證反應堆啟動時的安全。

目前，發達國家研制生產放射性同位素中子源主要有兩類放射性同位素可供選擇：一種是α放射性核素，例如Po-210；另一種是自裂變放射性核素，例如Cf-252。上世紀九十年代以前，在世界發達國家，主要利用Po-210發射的α射線與輕元素Be發生(α，n)核反應來研制Po-210中子源部件用于核動力反應堆一次啟動。上世紀九十年代以后，在世界發達國家，則利用Cf-252自裂變核素來制備中子源部件。

現有技術中僅有一些利用中子源啟動反應堆的簡單報道，包括對源芯和源棒的制造工藝的研究、應用領域的介紹等內容，國內外相關文獻中還沒有詳細公開報道過關于中子源部件的相關具體結構。中子源部件的結構是反應堆的安全啟動和安全運行的關鍵技術，也是中子源部件設計的技術瓶頸。

例如，1995年11月出版的《同位素》期刊中“秦山300MW核電站²¹⁰Po-Be啟動源的設計和安全分析”和1997年12月出版的《核科學與工程》期刊中的“媚-鈹環狀中子源的制造”一文分別對核電站壓水堆所需的²¹⁰Po-Be啟動源進行了描述，以及對源的安全性進行了闡述，中子源部件為目前常用結構，該結構的中子源部件不易清洗，不易運輸。

在《中國核科技報告》中曾公開了“秦山300MWe核電站釙-鈹啟動源棒”的文章，本文中曾公開了一種制造一對²¹⁰Po-Be首次啟動中子源棒，對源芯(²¹⁰Po-Be源)和源棒的制造工藝研究作了闡述。

“Applied?Radiation?and?Isotopes?53(2000)785-792”中“Production，distributionand?applications?of?californium-252?neutron?sources”一文中對Cf-252同位素的性質做了簡要描述，以及對Cf-252中子源的各種用途做了籠統描述。

Applied?Radiation?and?Isotopes?Vol.48.10-12.pp.1563-1566.1997中“Californium-252?Neutron?Sources”文章里公開了Cf-252子源制造的簡要工藝，并介紹了Cf-252中子源在工業和醫用兩方面的應用，根據實際要求，可以把Cf-252子源設計成點狀源和現狀源。

發明內容

本實用新型克服了現有技術中的不足，提供了一種結構簡單、安全可靠、易加工的核反應堆啟動用一次中子源部件。

為了解決上述技術問題，本實用新型是通過以下技術方案實現的：

一種核反應堆啟動用一次中子源部件，包括包殼管、中子源、墊塊、上端塞、下端塞，包殼管內部設有中子源，包殼管兩端分別通過上端塞和下端塞密封，關鍵在于，中子源為中子發射率為1.0×10⁸～1.0×10¹⁰n/s的Cf-252子源，中子源兩側設置有壓緊墊塊和支撐墊塊。

本實用新型還可以：

所述的Cf-252子源的中子發射率優選為3.0×10⁸～1.0×10¹⁰n/s。所述的壓緊墊塊由多層氧化鋁墊片組成。所述的支撐墊塊由多層氧化鋁墊片組成。所述的上端塞與包殼管端部、下端塞與包殼管端部都通過氬弧焊焊接密封。所述的包殼管內部充有1.2MPa～1.8MPa的氦氣，優選充有1.5MPa的氦氣。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：