[實用新型]一種有源燃料棒芯塊間隙檢測裝置

有效

• 申請號: 201721184879.5
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN207570494U
• 公開（公告）日: 2018-07-03
• 發明（設計）人: 王長虹
• 申請（專利權）人: 中國核電工程有限公司
• 主分類號: G01B11/14
• 分類號: G01B11/14
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;任曉航

本實用新型涉及一種有源燃料棒芯塊間隙檢測裝置，包括鉛制或鎢制準直體；所述準直體上設置有檢測通道和準直縫；所述檢測通道和準直縫均貫穿所述準直體且二者相互垂直且相交。本實用新型的有益效果如下：通過準直縫對γ射線源進行有效的準直，使特定方向的γ射線能夠穿過準直縫到達探測器，同時有效屏蔽其他方向的γ射線，減少了探測器的γ射線本底，可以有效提高有源燃料棒芯塊間隙檢測裝置的檢測靈敏度。

技術領域

本實用新型涉及燃料棒的無損檢測技術領域，具體涉及一種有源燃料棒芯塊間隙檢測裝置。

背景技術

核燃料棒是反應堆釋放熱量的單元體,是反應堆的核心部件。核燃料棒在反應堆里處于強中子場中，經受高溫、高壓、高流速冷卻劑的沖刷，同時承受裂變物質化學作用和復雜的機械載荷，蒸汽腐蝕，工作條件十分苛刻，要求核燃料棒有高度的可靠性和安全性。核燃料棒中芯塊之間若存在較大的間隙會造成反應堆中中子通量或熱量分布不均勻,降低了燃料棒的使用可靠性,影響反應堆運行效率。因此,必須對所生產的核燃料棒進行100％的間隙檢查。

目前，國內二代壓水堆核電站用燃料元件棒間隙檢測均采用²⁴¹Amγ射線源進行。由于²⁴¹Amγ射線源特征γ射線能量較低，僅為59.54keV，燃料棒包殼及內部零部件對其有很強的吸收和散射作用，而該種能量的γ射線對于含有重核素燃料芯塊的穿透能力很弱，其半減弱厚度小于1mm。這種特征導致該種檢測裝置對燃料棒內部零部件的分辨能力較弱，對不同種類的或規格的芯塊間的區別幾乎無區分能量。

實用新型內容

針對現有技術中存在的缺陷，本實用新型的目的是提供一種有源燃料棒芯塊間隙檢測裝置，通過該檢測裝置能夠有效地檢測燃料棒的芯塊間隙和內部部件。

本實用新型的技術方案如下：

一種有源燃料棒芯塊間隙檢測裝置，包括鉛制或鎢制準直體；所述準直體上設置有檢測通道和準直縫；所述檢測通道和準直縫均貫穿所述準直體且二者相互垂直且相交。

進一步地，上述的有源燃料棒芯塊間隙檢測裝置，所述檢測通道的尺寸與燃料棒外形匹配。

進一步地，上述的有源燃料棒芯塊間隙檢測裝置，所述間隙準直體的外形尺寸與檢測所用放射源的種類及活度相匹配。

進一步地，上述的有源燃料棒芯塊間隙檢測裝置，所述準直縫的尺寸與燃料棒及其內部芯塊的尺寸相匹配。

進一步地，上述的有源燃料棒芯塊間隙檢測裝置，所述準直體底部設置有與貯源體頂部配合的凹坑。

進一步地，上述的有源燃料棒芯塊間隙檢測裝置，所述檢測通道內設置塑料通道管。

進一步地，上述的有源燃料棒芯塊間隙檢測裝置，還包括分別設置在所述準直縫兩端的放射源和探測器。

進一步地，上述的有源燃料棒芯塊間隙檢測裝置，所述放射源為¹³⁷Csγ射線源。

本實用新型的有益效果如下：

1、通過準直縫對γ射線源進行有效的準直，使特定方向的γ射線能夠穿過準直縫到達探測器，同時有效屏蔽其他方向的γ射線，減少了探測器的γ射線本底，可以有效提高有源燃料棒芯塊間隙檢測裝置的檢測靈敏度。

2、采用¹³⁷Csγ射線源，該射線源特征γ射線能量為661.62keV，對于UO₂芯塊的半減弱厚度為7mm左右，其主要優點如下：

①可以有效地分辨不同形制的燃料芯塊，如實心芯塊和環形芯塊；

②對燃料棒內零部件如端塞、彈簧、墊塊等有進行有效區分。

實現對新型反應堆核燃料棒芯塊間隙100％的在線無損檢測，為核反應堆所需的先進燃料組件提供必需的技術保障。