[發明專利]用于測量快堆功率分布的方法及設備

有效

• 申請號: 202010520473.X
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111627581B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 陳效先;陳曉亮;胡曉;張強;王淵淵;王華才
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: G21C17/10
• 分類號: G21C17/10
• 代理公司: 北京市創世宏景專利商標代理有限責任公司 11493
• 代理人: 王鵬鑫

本發明公開了一種用于測量快堆功率分布的方法，該方法包括以下步驟：在快堆的轉運室的側壁上設置準直孔，該準直孔貫穿轉運室的側壁；在轉運室的側壁的外部設置γ射線檢測裝置，該γ射線檢測裝置用于檢測來自準直孔的γ射線；使快堆的燃料組件運轉一定時間；使快堆停堆；將燃料組件運送至轉運室內的對準準直孔的轉運機構位置；利用γ射線檢測裝置對來自燃料組件的γ射線的參數進行測量；以及根據測量的γ射線的參數計算快堆的功率分布。根據本發明的方法簡單易行，無需設計和制造專用的輻照實驗組件及相關設備，因此成本較低，另外操作簡單方便，不產生額外的放射性廢物，安全性提高。還公開了一種執行上述方法的相關設備。

技術領域

本發明涉及核反應堆領域，更具體地，涉及一種用于對反應堆的功率分布進行測量和計算的方法以及實現該方法的相關設備。

背景技術

隨著我國經濟的發展，對電力供應的需求越來越大，而非化石能源憑借著其清潔、可再生的優點，漸漸地取代了化石能源的作用。核能依靠其在資源、環境和經濟性方面的優勢，逐步成為能源界的新寵。隨著核能的發展，核安全問題受到人們越來越多的關注，對于核電站有效控制和安全控制的要求越來越高。

反應堆堆芯功率分布是關系到反應堆安全運行的一項關鍵參數，一般核電廠滿功率運行前均需要對堆芯功率分布進行測量。壓水堆核電廠一般采用可移動式微型裂變電離室或固定式白供能探測器開展功率分布測量，這通常需要在反應堆堆芯中設置專用孔道并安裝專用儀表來完成。通過上述自供能探測器來測量反應堆的堆芯內側的周向方向和軸向方向的功率分布，而這些功率分布的測量信息被用于確定反應堆是否運行在核功率分布的極限范圍內，以確保核反應堆的運行安全性。

然而，在快堆核電廠中通常無法在堆芯中設置專用的探測孔道，并且堆芯處于高溫環境，因此無法采用壓水堆電廠所采用的通用堆芯功率分布測量方法?？於讯研就ǔ２捎锰綔y片活化法測量其功率分布，但這種方法過程繁瑣、耗時長，實驗人員承受輻照劑量較高，而且需要定制多種專用工具，以及產生大量放射性廢物。比如探測片活化法測量功率分布的主要工藝環節包括探測片的選取和制備，輻照裝置的封裝，實驗組件的入堆和堆內組件的替換，低功率輻照，輻照后輻照裝置的解體及大量探測片的活度測量等。此外，探測片活化法還需要設計和制造專用的輻照實驗組件，使得這種測量方法的成本較高。

因此，需要提供一種操作簡單、安全可靠以及降低成本的快堆堆芯功率分布的測量方法。

發明內容

為了解決上述技術問題中的至少一個方面，本發明的實施例提供了一種用于測量快堆功率分布的方法，該方法利用γ射線探測器直接對低功率輻照后的燃料組件的特定裂變產物的活度分布進行測量，進行相關修正后得到堆芯的裂變反應率分布，通過對修正后的堆芯的裂變反應率分布進行歸一化處理而得到快堆的功率分布，以替代傳統的利用探測片活化法測量快堆功率分布的方式。

本發明提供了一種用于測量快堆功率分布的方法，該方法包括以下步驟：

在所述快堆的轉運室的側壁上設置準直孔，所述準直孔貫穿所述轉運室的側壁；

在所述轉運室的側壁的外部設置γ射線檢測裝置，所述γ射線檢測裝置用于檢測來自所述準直孔的γ射線；

使所述快堆的燃料組件運轉一定時間；

使所述快堆停堆；

將所述燃料組件運送至所述轉運室內的對準所述準直孔的轉運機構位置；

利用所述γ射線檢測裝置對來自所述燃料組件的γ射線的參數進行測量；以及

根據測量的所述γ射線的參數計算所述快堆的功率分布。

根據本發明的用于測量快堆功率分布的方法的一個優選的實施例，在所述準直孔的靠近所述γ射線檢測裝置的位置處設置能夠過濾低能級γ射線的過濾部件。