[發明專利]醫院中子照射器反應堆控制系統

有效

• 申請號: 201610987181.0
• 申請日: 2016-11-10
• 公開（公告）號: CN106328218B
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 王理玉;王嵩;張紫竹
• 申請（專利權）人: 北京凱佰特科技股份有限公司
• 主分類號: G21C7/28
• 分類號: G21C7/28;G21C7/12;G21C9/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及核反應堆控制領域，具體涉及醫院中子照射器治療反應堆控制技術。

背景技術

硼中子俘獲療法（BNCT）是一種新型二元靶向惡性腫瘤放射治療技術，國際上均使用大功率實驗研究堆的一條中子束流孔道作為中子源，因為這種中子源都是建造在核技術研究中心或大學內，遠離居民區和醫院，而且建造成本高，運行維護復雜，非BNCT專用，對病人的施治造成很大的不便和困難。因此，亟需提供一種新型的醫院中子照射器以及用于安裝該設備并用于照射治療的建筑物。

對于醫院中子照射器使用的反應堆，為了能夠長時間運行，需要提高反應堆的后備反應性。另外，為了保證反應堆的安全，也需要對反應堆的控制系統進行設計。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種硼中子俘獲治療反應堆控制系統，使其提高反應堆的后備反應性，并且保證反應堆的安全。

本發明的技術方案如下：

一種硼中子俘獲治療反應堆控制系統，包括主控計算機、主控制單元、輔助控制單元、輻射劑量監測單元；所述主控制單元控制中心控制棒，所述輔助控制單元控制輔助控制棒；反應堆的側鈹反射層中設有一或兩根反應性調節器的安裝位置；輔助控制棒也布置在側鈹反射層中。

進一步的，反應性調節器是由鎘組成的黑體，初裝料時當冷態后備反應性超過了規定值時，則用一個或兩個反應性調節器進行吸收和調節；如果不需要時，則在放置反應性調節器的位置上用鈹棒替代。

進一步的，反應堆正常運行時，只有輔助控制棒和中心控制棒是可以動作的，調節器的位置是固定的；當需要補償反應性的慢變化時，才逐步提升調節器，使反應堆的冷態后備反應性恢復到規定范圍內。

進一步的，輔助控制棒的黑體為鎘段、中間過渡體是鋁段，下面跟隨體是鈹段；反應堆啟動時首先把輔助控制棒提到頂部，正常運行時一直維持在頂部狀態，此時鈹段處于活性區的中心。

進一步的，中心控制棒以鎘作吸收體，用于調節反應性使功率增加、降低或維持反應堆在設定的功率水平上穩定運行。

進一步的，控制系統失電時中心控制棒和輔助控制棒都會自動下落，使反應堆處于次臨界的安全狀態。

進一步的，在控制臺和觀察室均設有緊急停堆按鈕，用于手動緊急停堆。

進一步的，系統檢測中子注量率和堆水進出口溫度差，任一指標超過設定值將導致自動停堆。

進一步的，輻射劑量監測單元采集堆廳、堆頂和照射室的γ輻射水平。

進一步的，照射室防護門與主控計算機連鎖控制，在照射室防護門未關閉時，開堆鍵無效。

采用上述技術方案，可以達到以下效果：(1) 反應性調節器的設置可以提高反應堆的后備反應性，使反應堆能夠長時間運行；(2) 計算機可以自動停堆，控制臺還可以手動緊急停堆，失電時中心控制棒和輔助控制棒都會自動下落，保證了反應堆的安全；（3）照射室防護門與主控計算機連鎖控制，提高了輻射防護安全性。

附圖說明

附圖1是本方案控制系統示意圖。

附圖2是本方案控制系統工作流程圖。

附圖3是本方案軟件緊急停堆的觸發邏輯框圖。

附圖4是本方案硬件緊急停堆的觸發邏輯框圖。

附圖5是本方案防護門安全連鎖控制系統示意圖

附圖6是本方案安全連鎖控制工作流程圖。

圖中附圖標記，1-主控計算機，2-網絡監管計算機，3-觀察室計算機，4-輔助控制單元，5-主控制單元，6-輻射劑量監測單元，21-控制室LED顯示屏，31-觀察室LED顯示屏，32-熱室LED顯示屏，33-超熱室LED顯示屏，41-第一裂變電離室，42-第一熱電偶，43-第二熱電偶，44-第三熱電偶，45-第四熱電偶，46-輔助控制棒電機，51-第二裂變電離室，52-第一電導率儀，53-第二電導率儀，54-中心控制棒電機，61-第一γ輻射探頭，68-第八γ輻射探頭，69-開關量。

具體實施方式

第一實施例