[發(fā)明專利]基于主動(dòng)中子空間強(qiáng)度分布的核燃料燃耗深度測(cè)量裝置及測(cè)量方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010815827.3
• 申請(qǐng)日: 2020-08-14
• 公開（公告）號(hào): CN111968768A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韋崢;姚澤恩;張宇;黑大千;伍曉勇;吳璐;王俊潤(rùn);馬占文;王楨;任亮;高艮濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘭州大學(xué);中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院
• 主分類號(hào): G21C17/06
• 分類號(hào): G21C17/06;G01T3/00
• 代理公司: 青島致嘉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 37236
• 代理人: 王巧麗

1.基于主動(dòng)中子空間強(qiáng)度分布的核燃料燃耗深度測(cè)量裝置，其特征在于，包括緊湊型D-D中子源、中子慢化體、γ屏蔽體、錐形中子準(zhǔn)直孔道及熱中子像探測(cè)器系統(tǒng)，所以緊湊型D-D中子源外包裹一定厚度的含氫中子慢化體，所述中子慢化體的外圍包裹γ屏蔽體，所述緊湊型D-D中子源上方一定距離處的中子慢化體上豎直設(shè)置上大下小的錐形中子準(zhǔn)直孔道，用于獲得準(zhǔn)平行中子束，所述錐形中子準(zhǔn)直孔道的上端安裝熱中子像探測(cè)器系統(tǒng)。

2.如權(quán)利要求1所述的基于主動(dòng)中子空間強(qiáng)度分布的核燃料燃耗深度測(cè)量裝置，其特征在于，所述錐形中子準(zhǔn)直孔道的下端位于所述緊湊型D-D中子源的中子輸出口上方，且所述錐形中子準(zhǔn)直孔道的下端與緊湊型D-D中子源的中子輸出口的距離為15cm。

3.如權(quán)利要求2所述的基于主動(dòng)中子空間強(qiáng)度分布的核燃料燃耗深度測(cè)量裝置，其特征在于，所述錐形中子準(zhǔn)直孔道的上端位于γ屏蔽體邊界處，所述熱中子像探測(cè)器系統(tǒng)位于γ屏蔽體外。

4.如權(quán)利要求1所述的基于主動(dòng)中子空間強(qiáng)度分布的核燃料燃耗深度測(cè)量裝置，其特征在于，所述中子慢化體的厚度為15cm。

5.如權(quán)利要求1所述的基于主動(dòng)中子空間強(qiáng)度分布的核燃料燃耗深度測(cè)量裝置，其特征在于，所述熱中子像探測(cè)器系統(tǒng)包括⁶LiF熒光轉(zhuǎn)換屏、反射鏡及CCD相機(jī)，所述⁶LiF熒光轉(zhuǎn)換屏對(duì)準(zhǔn)所述錐形中子準(zhǔn)直孔道的上端，用于探測(cè)中子束，所述CCD相機(jī)上設(shè)置有光學(xué)鏡頭。

6.一種如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的基于主動(dòng)中子空間強(qiáng)度分布的核燃料燃耗深度測(cè)量裝置的測(cè)量方法，其特征在于，采用緊湊型D-D中子源提供外源中子，在緊湊型D-D中子源外包裹含氫中子慢化體，在中子慢化體外圍包裹γ屏蔽體，經(jīng)中子慢化體將緊湊型D-D中子源輸出的2.45MeV的D-D快中子慢化為熱中子或超熱中子，慢化后的熱中子或超熱中子進(jìn)入緊湊型D-D中子源上方中子慢化體中豎直設(shè)置的錐形中子準(zhǔn)直孔道內(nèi)輻照，輻照后高放射性核燃料元件置于照射視野內(nèi)，透射穿過核燃料元件的熱中子通過錐形中子準(zhǔn)直孔道上端安裝的熱中子像探測(cè)器系統(tǒng)探測(cè)，經(jīng)熱中子像探測(cè)器系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字化的透射圖像，得到熱中子透射強(qiáng)度二維空間分布，再根據(jù)建立的熱中子透射強(qiáng)度與燃料燃耗的響應(yīng)模型，測(cè)得核燃料元件燃耗深度空間分布及平均燃耗。

7.一種如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的基于主動(dòng)中子空間強(qiáng)度分布的核燃料燃耗深度測(cè)量裝置在測(cè)量核燃料燃耗方面的應(yīng)用。