[發明專利]一種用于核電廠無源啟動的堆內中子探測器組件

在審

• 申請號: 202011294885.2
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112420230A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 林超;蔣朱敏;蔣天植;秦雪;李文平;王帥;李海穎;王華金;周金滿;茍拓;張蕓;王銀麗;黃有駿;沈峰;喻恒
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G21C17/10
• 分類號: G21C17/10
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 李朝虎

本發明公開了一種用于核電廠無源啟動的堆內中子探測器組件，涉及無源啟動堆內中子探測器領域，解決了一次中子源監測的問題。本發明包括探測器組件貫穿于壓力容器頂蓋，所述探測器組件包括芯體(6)，芯體(6)包括多個對中子靈敏的裂變室(4)，所述裂變室(4)位于堆芯活性段。本發明便于核電廠在堆芯首次裝料及達臨界過程中取消一次中子源，通過監測新燃料組件自發裂變產生的中子對整個堆芯狀態進行監測，確保核反應堆的安全性。

技術領域

本發明涉及無源啟動堆內中子探測器，具體涉及一種用于核電廠無源啟動的堆內中子探測器組件。

背景技術

目前國內外核電廠(俄羅斯的VVER堆型除外)在首次裝料及達臨界過程中，都會在堆芯引入一次中子源，提高堆芯中子注量率水平，以便通過相應的儀表對整個堆芯裝料及達臨界過程的堆芯狀態進行監測，確保反應堆的安全性。

一次中子源存在進口受限，運輸、存儲困難，價格昂貴等缺點。取消一次中子源將成為核電技術發展的趨勢，將很大程度上提高核電技術的先進性、經濟性、安全性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：一次中子源存在進口受限，運輸、存儲困難，價格昂貴等缺點。本發明提供了解決上述問題的一種用于核電廠無源啟動的堆內中子探測器組件。通過在堆內監測新燃料組件自發裂變產生的中子對整個堆芯狀態進行監測，確保核反應堆的安全性。

本發明通過下述技術方案實現：

一種用于核電廠無源啟動的堆內中子探測器組件，所述探測器組件貫穿于壓力容器頂蓋，所述探測器組件包括芯體，芯體包括多個對中子靈敏的裂變室，所述裂變室浸沒于堆芯活性段。

進一步地，還包括密封結構，所述密封結構設置并連接在芯體上方，所述密封結構位于堆芯活性段上方，所述密封結構為探測器組件貫穿壓力容器頂蓋時提供密封，密封組件與芯體均被整個探測器組件的外殼包覆。

進一步地，還包括設置在探測器組件貫穿密封結構的下端部的密封塞，所述密封塞焊接在芯體下端，密封塞為子彈頭形狀。

進一步地，所述裂變室的測量信號芯線延展向上貫穿密封結構到壓力容器的端部。

進一步地，多條測量信號芯線接通位于壓力容器上端部的接插件，接插件包括多個對應裂變室芯線的針腳，并將裂變室陽極輸出的測量信號芯線焊接在接插件的多個針腳上，接插件可快速拆卸，便于安裝、維護探測器組件，同時接插件的針腳進行編號，用于分辨針腳對應的裂變室在堆芯的高低位置，利于監測堆芯狀態。

進一步地，所述接插件通過電纜傳遞裂變室的測量信號，電纜從接插件開始沿堆頂電纜橋架的連接板轉接后連接至電氣貫穿件，將測量信號導出安全殼。

進一步地，所述密封結構的規格為所述芯體的規格為最大芯體與密封結構之間采用變徑設計。

進一步地，還包括為探測器提供導向和支撐的導向結構，導向結構包括導向管和支撐架，導向管用于導向和限位探測器，還用于從壓力容器引出探測器，所述支撐架用于固定和限位導向管與探測器。

優選的，所述裂變室用于提供γ甄別比，所述裂變室的陽極為圓柱形，連接裂變室的陰極表面涂抹高純度鈾-238，陽極陰極之間的間隙充滿電離氣體，陽極導出裂變室芯線制壓力容器外部，裂變室與陰極、陽極外側有包裹單個裂變室的外殼。

進一步地，包括8個裂變室，沿探測器組件下部的芯體縱向排列；

芯體等分為八個靈敏區段，芯體位置對應堆芯位置；

堆芯對應八個靈敏區段分為八個區間，每個區段的縱向中心線與對應每個區間的縱向中心線。

裂變室參數如下：

熱中子測量范圍：≥0.5cps；