CN110832604B - 用于通过测量放射性来检测裂变产物的分析装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于通过测量放射性来检测裂变产物的分析装置(10)，该分析装置包括：‑第一线路(12)，该第一线路用于运送液体样品；‑第一检测器(17)，该第一检测器连接到第一线路(12)，并且被设计为测量在液体样品中包含的裂变产物的放射性；‑第二线路(23)，该第二线路用于运送气体样品；以及‑第二检测器(29)，该第二检测器连接到第二线路(23)，并且被设计为测量在气体样品中包含的裂变产物的放射性。根据本发明，提供了一种分离装置(18)，该分离装置用于从运送液体样品的第一线路(12)分离气体，该第一线路具有用于所去除气体的排出口，该排出口以所去除气体可以作为气体样品供应到第一检测器(17)以便测量其中包含的裂变产物的放射性的这种方式通向第二线路(23)。此外，本发明涉及一种分析系统，该分析系统具有：这种分析装置(10)；和装置(100)，该装置被设计为从至少一根有缺陷的燃料棒排出裂变产物，并且从至少一根燃料棒的环境去除包含裂变产物的液体和/或气体样品。

Description

用于通过测量放射性来检测裂变产物的分析装置

【技术领域】

本发明涉及用于通过测量放射性来检测裂变产物的分析装置和包括这种分析装置的分析系统。

【背景技术】

核电厂的经营者必须提供明显的证据，证明在下一个反应堆循环中发生燃料组件的再利用之前或在将燃料组件运离以便厂外存储之前，在燃料组件中布置的燃料棒紧固。通常借助于所谓的啜吸（sipping）过程或啜吸测试进行检测。这些是泄漏测试，在泄漏测试中，从可能泄漏的燃料棒排出放射性裂变产物。随后，从燃料棒的环境取出气体或液体样品，并检查其放射性。

已知通常被称为啜吸系统的不同分析系统和方法，诸如例如用于压水反应堆（PWR）、水-水动力反应堆（WWER）以及沸水反应堆（BWR）的所谓套筒（mast）啜吸/镜式啜吸、用于BWR的堆芯啜吸、用于PWR、WWER和BWR的箱式啜吸/真空啜吸以及用于PWR和BWR的单棒啜吸。这些分析系统和方法的主要区别在于它们集成到过程的不同顺序中，以便在特定时间点获得分析结果。如果例如在卸载反应堆堆芯之前需要这种分析结果，那么使用堆芯啜吸，在堆芯啜吸中，检查反应堆堆芯中的燃料组件或燃料棒的紧固性。如果要以尽可能少的时间损失产生可靠的分析结果，那么例如可以在堆芯卸载过程中使用套筒啜吸法。在套筒啜吸的情况下，通常经由燃料组件装载机的套筒的内部区域来去除可能包含裂变产物的样品。

根据燃料棒的缺陷类型或衰减时间的长度，可能难以借助这些已知测试方法获得明显证据。具体地，该问题导致更长存储时间的情况，因为有必要假设在执行啜吸测试和在某些情况下在过去且可能在若干次操纵后发生的啜吸测试后可能已经发生缺陷，这些操纵同时发生。

因此，特别是在非常长的存储时间的情况下，难以进行缺陷检测，因为在这种情况下，通常仅Cs-137仍可用作水相中的可检测核素。周围环境中的、从中取样的非常高的辐射性本底也成问题，或者由于缺陷的尺寸或类型，裂变气体可能从燃料棒完全逸出，使得所述裂变气体不再可用于分析。

【发明内容】

本发明解决的问题是提供一种用于检测裂变产物的新分析装置，该分析装置适于用于不同的分析或啜吸系统中，并且使得可以在困难的边界条件下和/或在不同泄漏类型的情况下进行可靠的检测。

该问题由本发明所提供的分析装置和分析系统来解决。

本发明还描述了另外的有利发展。

一种用于通过测量放射性来检测裂变产物的分析装置，包括：

-第一线路，该第一线路用于运送液体样品；

-第一检测器，该第一检测器连接到第一线路，并且被设计为测量在液体样品中包含的裂变产物的放射性；

-第二线路，该第二线路用于运送气体样品；以及

-第二检测器，该第二检测器连接到第二线路，并且被设计为测量在气体样品中包含的裂变产物的放射性。

根据本发明，提供了一种分离装置，该分离装置用于从运送液体样品的第一线路分离气体，该第一线路具有用于所去除气体的排出口，该排出口以所去除气体可以作为气体样品供应到第一检测器以便测量其中包含的裂变产物的放射性的这种方式通向第二线路。

本发明首次提供了一种分析装置，该分析装置适于不同的啜吸方法，由此适于检测多种不同类型的泄漏，诸如例如燃料棒中的较小连续发丝裂纹、在燃料棒的侧面上的可见开放部分区域、丢失或有缺陷的端盖和/或破碎的燃料棒。分析装置被特别设计为检测不同浓度的可释放裂变产物或核素。气态裂变产物可以直接去除，或者通过脱气借助于分离装置与液体样品分离。具体地，优选将核素氪和/或氙作为气态裂变产物检测。

具体地，可以将气体和/或液体样品连续地供应到第一和/或第二检测器。在这个意义上，术语气体样品或液体样品也指连续提取和供应的体积流，因此，指气体流或液体流。

具体地，根据要检测的裂变产物使用基于啜吸的分析系统。例如，在短的衰减或存储时间的情况下，使用堆芯啜吸，在堆芯啜吸中，对反应堆堆芯中的燃料棒进行测试。为此，堆芯啜吸具体可以被提供为将氙（Xe-133）、氪（Kr-85）、碘（I-131）和/或铯（Cs-134和/或Cs-137）作为裂变产物检测。例如，在短至更长的衰减或存储时间的情况下，使用套筒啜吸，在套筒啜吸中，在反应堆堆芯的卸载或燃料组件存储池中的燃料组件的转移期间，去除液体和/或气体样品。为此，根据泄漏的类型，套筒啜吸可以被提供为将Kr-85、Cs-134和/或Cs137作为裂变产物检测。这些裂变产物还可以借助于箱式啜吸和/或单棒啜吸来检测，具体作为燃料组件的修理过程的一部分。在更长的衰减时间的情况下，例如，可以将核素Kr-85和/或Cs-137作为裂变产物检测。包含这些裂变产物的气体和/或液体样品的去除优选地作为所提及的套筒、箱式或单棒啜吸过程的一部分进行。在非常长的衰减或存储时间的情况下，通常只有Cs-137可作为用于检测的裂变产物。在这种情况下，优选地借助于在另外加热下的箱式啜吸发生检测。

为了去除气体和/或液体样品，使用一种装置，该装置被设计为从至少一个具体有缺陷的燃料棒排出裂变产物。此外，装置被设计为从至少一根燃料棒的环境去除液体和/或气体样品。可能经由现有缺陷位点排出的裂变产物也部分包含在去除的液体和/或气体样品中。根据本发明，一种具体基于啜吸的分析系统包括分析装置，该分析装置流体地连接至上述装置，以便供应液体和/或气体样品。

用于排出裂变产物并去除包含这种裂变产物的气体和/或液体样品的装置的讨论中的具体设计在堆芯、套筒、真空或单棒啜吸系统的情况下不同。不管该设计如何，分析装置都可以用于所有提及的啜吸系统中，因为可以向分析装置供应所去除的气体以及所去除的液体样品这两者。借助于第一和第二检测器，可以检测大范围的不同的、具体是气态的或溶解的裂变产物。这使得可以几乎独立于要检查的燃料棒的衰减或存储时间来使用分析装置。

从有缺陷的燃料棒排出裂变产物例如通过由供热加热燃料棒来进行。为此，例如可以通过部分收回冷却剂或中断对流来自热燃料组件或燃料棒。另选地或另外地，裂变产物经由可能存在的缺陷位点的逸出可以通过减压（具体通过抬起燃料棒）来辅助。

为分析具体是溶解和/或气态的裂变产物而提供的分析装置优选具有用于分离装置的入口，该入口布置在第一检测器的下游。由此，具体从泄漏的燃料棒的周围环境去除的液体样品仅在通过第一检测器之后才被供应给分离装置。由此，在借助于分离装置将可能存在的气态裂变产物与液相分离之前，具体可以关于溶解的裂变产物分析液体样品。

优选地，第一检测器被设计为测量伽马辐射。特别优选地，第一检测器是伽马能谱仪。这种装置可选地结合对应的评估例程来设计为具体开发并评估所检测的伽马能谱的多条线。结合先前测得的本底辐射性，关于液体样品中的伽马发射裂变产物的相对浓度的陈述于是可能。

第二检测器优选地被设计为测量β辐射。特别优选地，第二检测器是闪烁计数器。由此，第二检测器用于确定气态β发射裂变产物，这些产物从泄漏燃料棒的环境直接去除和/或与液体样品分离。

特别优选地，第一和/或第二检测器设置有用于屏蔽环境辐射的辐射吸收辐射屏蔽件，使得使其对测量结果的影响最小化。

优选地，形成用于水样的采样点的可关闭的出口从第一线路分出来。在极限情况下，该水样充当实验室中的更有针对性的检查的另外可能性，以便能够检测水相或所分离的气相中的其他相关裂变产物，这些裂变产物允许得出关于有缺陷的燃料棒的结论。

在优选的实施方式中，用于干燥包含待分析气体样品的体积流的干燥装置和/或干燥手段布置在第一检测器的下游，并且具体在第二检测器的上游，即在第二检测器之前，该第二检测器被具体设计为测量β辐射。由此，可以借助于干燥装置和/或借助于干燥手段（具体为硅胶）来分离在所供应的气体样品中包含的水分。水分排出具体可以连续地进行。由此，可以防止在第二检测器上形成水膜或水滴，水膜或水滴可能由于屏蔽而使测量失真。

优选地，在用来分离气体与液体样品的分离装置内布置填充材料，具体是具有大外表面的填充材料，以便将汽提气形成为细小珠并由此增加相边界界面。由此，可以辅助从液体样品分离气态裂变产物。

优选地，也可以使用膜接触器（膜脱气），凭借膜接触器，使用借助于穿过多孔膜的扩散材料运输进行的材料分离。

一种用于识别有缺陷燃料棒的分析系统，包括：上述分析装置；和装置，该装置被设计为从至少一根有缺陷的燃料棒排出裂变产物，并且从至少一根燃料棒的环境去除包含裂变产物的液体和/或气体样品。这种装置也可以被称为啜吸装置。根据本发明，用于供应包含裂变产物的液体和/或气体样品的装置流体连接到前述分析装置。具体地，它被提供为将从泄漏燃料棒的周围环境去除的液体样品送入分析装置的第一线路中，并且将从泄漏燃料棒的周围环境去除的气体样品送入分析装置的第二线路中。

优选地，被设计为去除水和气体样品的分析系统的装置形成可降低的结构，具体是可在燃料组件存储池、运输容器池或反应堆池中降低的结构。该装置具有内导管形状的中间空间，在该空间中，可以引入至少一根要检查的燃料棒或包括至少一根燃料棒的燃料组件。导管形状中间空间的上端可以以以下这种方式被罩元件覆盖：在中间空间上方和罩元件下方，可以通过吹入气体形成气垫。导管形状的中间空间具体不被设计为不透流体的，使得周围的水可以至少经由下区域中的开口进入。由此，可在燃料组件存储池中降低的装置是箱式啜吸装置的类型。气垫的引入尤其用于中断对池水的热对流。具体通过在导管形状的中间空间中自热燃料组件来加热的水不再可以经由导管形状的中间空间的上端逸出，因为后者被形成在罩元件内的气垫封闭。这促进了从燃料棒排出的裂变产物在导管形状中间空间的上区域中的积累。

优选地，导管形状的中间空间由多个结构元件形成，这些结构元件彼此堆叠在可降低的工作支架上并且可以彼此紧固。这种设计的特征在于，借助于对应的抓握工具，它可以在水下（具体是在燃料组件存储池或运输容器装载池中）快速且灵活地构建。

优选地，形成导管形状中间空间的下部的结构元件具有多个开口，以便允许与周围的燃料组件存储池的池水交换水。

罩元件和/或结构元件优选地设计有双壁，其中，在罩元件和/或相应的结构元件的外壁与内壁之间引入绝缘材料，以便进行隔热或为了隔热而施加真空。因此，使到周围水池水的热传递最小化，并且可以加热被引入到导管形状的中间空间中的燃料组件或被引入到该中间空间中的燃料棒，以便经由任意现有的泄漏点排出裂变产物。

罩元件优选地被设计为借助于驱动单元相对于装置的垂直轴线可远程控制地调节，具体是高度可平行于垂直轴线调节和/或可绕垂直轴线旋转。这样，罩元件可以被定位为具体开放通向导管形状的中间空间的入口，以便装载或卸载燃料组件。

另选地，罩元件可以被设计为借助于杆工具手动调节。

在优选实施方式中，加热装置布置在导管形状的中间空间的下端处，与罩元件相对。必要时，该单独的罩元件用来支持待检查燃料棒的自热。这使得也可以在更长的衰减或存储时间之后检查燃料棒或燃料组件。

优选地，温度传感器布置在导管形状的中间空间内，用于测量容纳在其中的池水和/或容纳在其中的气垫的温度，使得具体可以监测用于从有缺陷的燃料棒排出裂变产物的加热过程。

【附图说明】

下面还借助于实施方式的描述并参照附图关于另外特征和优点详细描述本发明。

图1示出了用于通过测量放射性来检测裂变产物的分析装置的示意结构；

图2示出了装置，该装置用于从至少一根有缺陷的燃料棒排出裂变产物，并且在闭合状态下从至少一根燃料棒的环境去除包含裂变产物的液体和/或气体样品；以及

图3示出了处于打开状态的图2的装置。

在所有附图中，相同的零件或彼此对应的零件设置有相同的附图标记。

【具体实施方式】

图1示出了用于通过测量放射性来检测裂变产物的分析装置10的示意结构。分析装置旨在与啜吸装置，具体是与图2和图3中描绘的装置100，一起设置，以形成分析系统，该分析系统被设计为识别有缺陷的燃料棒或包含有缺陷的燃料棒的燃料组件。

分析装置10包括气体分析部和液体分析部。可以经由第一入口11将液体样品供应到第一线路12。为了吸入液体样品，在入口侧上将泵13，例如喷水泵，连接到第一线路12。可以经由阀14关闭的另外出口15用于取出水样，具体是来自燃料组件存储池或反应堆池的水样，以便在实验室中进一步对所述样品进行有针对性的检查。

在第一线路12中运送的液体样品穿过被辐射屏蔽件16屏蔽的区域，在该区域中布置被设计为检测伽马辐射的第一检测器17。具体地，在所示的实施方式中并且不以限制方式解释，第一检测器是伽马能谱仪。在液体分析部的末端布置分离装置18，该分离装置18被设计为具体分离液体样品中存在的任意溶解的气态组分。在所描绘的分离装置18中形成贮液器，汽提气可以经由供应线路19具体在逆流过程中吹入该贮液器中。从液体样品取出的气体可以经由具有止回阀20的连接线路21供应到气体分析部。填充材料，具体是具有大外表面的填充材料，布置在分离装置18内，以便增加气相与液相之间的相边界界面。

分离装置18内的水位可以调节，并且具体经由具有调节阀26的液位调节器25调节。多余的水可以经由出口27排出，具体是排出到燃料组件存储池的池清洁系统。附图中未明确描绘分离装置作为膜接触器的实施方式。

气体样品既可以经由第二入口22也可以经由连接线路21供应到气体分析部的第二线路23。在第二入口22的区域中布置节流阀24，使得在必要时可以修改并且具体为调节包含气体样品的体积流。

此外，气体分析部包括干燥装置28，该干燥装置布置在第二检测器29的上游。干燥装置28具体用于分离气体体积流中包含的任意水分或水。具有另外调节阀31的另外液位调节器30确保连续排水。排出的水可以经由出口27具体供应到燃料组件存储池的池清洁系统。

第二线路23还在第二检测器29的区域中被辐射屏蔽件32屏蔽以抵抗来自环境的辐射。在所描绘的示例中，第二检测器29被设计为作为闪烁计数器测量β辐射。

在气体分析部的末端处，定位气体泵33，例如隔膜泵。气体可以经由另外出口34供应到具体是核电厂的核通风系统。

分析装置被操作为具体根据以下描述的方法检测裂变产物：

取出由来自燃料组件存储池的水构成的参考样品，以确定本底放射性。随后，借助于泵13吸入来自包含要检查的燃料棒的燃料组件的周围环境的液体样品。

可选地，将另外的样品当做额外的样品，以便在放射化学实验室中进行更详细的检查。

随后，包含被去除的并且潜在可检测到的裂变产物的液体样品穿过被辐射屏蔽件16屏蔽的第一检测器17的区域，使得来自环境，具体是来自核电厂的池地板区域，的辐射影响被大部分排除。被设计为作为伽马能谱仪检测伽马辐射的第一检测器17优选地拥有用于评估并开发所检测的伽马能谱的多条线的评估例程。伽马能谱评估的目的是确定液体样品所含裂的变产物的相对浓度，因此确定发射伽马辐射的核素组分的相对浓度，以便确定与先前确定的本底放射性相比是否存在缺陷。

随后将液体样品送入分离装置18中，在分离装置中，优选在逆流过程中并通过以下方式吹入汽提气：使用用于混合的填充材料并增加气相与液相之间的相边界界面。由此引起的解吸过程导致被吹入的汽提气的一部分传入到所送入的液体样品的水中。同时，从液体样品释放结合的气态放射性裂变产物（汽提分离过程）。凭借液位调节器25，在分离装置18中维持分离表面，从液体样品取出的气体经由该分离表面收集。多余的水经由调节阀26排出，并且经由燃料组件存储池的池清洁系统处理。从液体样品提取的气体经由止回阀20供应到第二线路23，由此供应到气体分析部。

气体样品的取出通过启动安装在气体分析部末端处的气体泵33来启动。最初，气体样品或气体样品流经由第二入口22和节流阀24送入第二线路23中。在这种方面，设置了定义的体积流。在包含气体样品的气流穿过第二检测器29之前，第二检测器在干燥装置28中干燥，因为测量结果可能由于检测器隔膜上的水膜或水滴失真。可以设置主动干燥器作为干燥装置28。在这种情况下，通过冷却并排出水来减少露点。凭借液位调节器30确保连续排水，该液位调节器因此调节调节阀31。另选地或另外地，排水可以借助于干燥手段（例如硅胶）进行。第二检测器29被设计为检测β辐射，并且在所描绘的示例中被设计为闪烁计数器。借助于第二检测器29和对应的评估例程，确定β发射核素组分相对于本底的相对浓度。

在啜吸过程期间，因此在从要检查的燃料棒或燃料组件的环境去除液体和/或气体样品期间，必须确保固有的安全性。为此，具体是要排除超临界，并且要确保充分的冷却。另外，对于基于啜吸的这种分析系统，存在严格的辐射防护要求（“合理可行时尽量低”，ALARA）。

气体和/或液体样品的去除优选地凭借在图2和3中示意性描绘的装置100来进行。装置100被设计为从有缺陷的燃料棒排出裂变产物，并且从至少一根有缺陷的燃料棒的环境去除液体和/或气体样品。装置100可以被提供为箱式啜吸系统的一部分。

装置100是可移动的并且具有单独的加热装置101。装置100在水下放置在燃料组件存储池中的工作支架102上，并且包括多个结构元件103、104、105，这些结构元件可以彼此堆叠并且可以彼此紧固，并且在安装状态下限定导管形状的中间空间106，可以在中间空间中布置包含燃料棒的燃料组件200。所描绘的示例示出了三部分结构。

结构元件103、104、105限定导管形状的中间空间106的隔热壁部，并且可以经由分离地带107、108连接到彼此。结构元件103、104、105被设计为具有双壁。在各个结构元件103、104、105的外壁与内壁之间引入用于隔热的绝缘材料。

装置100在燃料组件存储池中的安装具体包括以下步骤：首先，将下结构元件103安装在工作支架102上。将另外的中间结构元件104经由第一分离地带108安装在下结构元件103上。将第三上结构元件105布置在第二分离地带107上方。

结构元件相对于垂直轴线，因此相对于垂直于工作支架102延伸的方向，的纵向延伸，适于容纳对应长度的燃料组件200。

结构元件103、104、105相对于它们的横截面来标出尺寸，使得可以容纳具有最大横截面的燃料组件200。通过使用被引入到导管形状的中间空间106中的填充材料，可选地可以适应可用于容纳燃料组件200的中间空间106的横截面和长度。这样，可以处理不同类型的燃料组件200，这些燃料组件200具体关于其空间延伸不同。

安装在导管形状中间空间106的下区域中的平坦加热装置101被设计为快速加热位于导管形状中间空间106中的池水。在加热装置101与燃料组件200之间，布置格栅状的网格元件109，该元件仅对加热提供很小的阻力。

由结构元件103、104、105形成的导管形状的中间空间106不被设计为不透流体，而是在加热装置101的高度处的、结构元件103的壁中横向设置允许水自由流入的开口。

在导管形状的中间空间106的上端上安装引导件110，该引导件借助于燃料组件装载机或借助于抓握工具促进燃料组件200的插入。

在导管形状的中间空间106上方可以定位罩元件111，该罩元件的末端恰好在布置在燃料组件200中的燃料棒的上端的上方。通过用气体（具体为用空气）充满罩元件111，在燃料组件200的上区域中产生无水区域。然而，燃料棒本身不从而暴露。防止了在导管形状的中间空间106的下端处的水入口与朝向燃料组件存储池的燃料组件200的上部之间的自由对流，由此通过自热引起燃料组件200的加热。

可选地，具体是在具有长衰减或存储时间的燃料组件的情况下，借助于加热装置101辅助加热。可以避免例如通过在燃料棒的下区域中的水蒸发可见的过热，因为池水可以继续在导管形状的中间空间106的下区域中流动，由此燃料棒始终保持被水包围。

罩元件111也设计有双壁。出于相同目的，隔热的绝缘材料位于罩元件111的内壁与外壁之间，或者施加真空。

罩元件111还设置有驱动单元112，该驱动单元被设计为升降旋转驱动器。由此，罩元件111可以以下这种方式远程控制或手动调节：所述罩元件可以通过绕垂直轴线旋转并平行于垂直轴线平移来放置在结构元件103、104、105上方，该放置以导管形状的中间空间106被覆盖的这种方式来进行。图3示出了处于打开位置的装置100，而图2中的罩元件111覆盖导管形状的中间空间106。

通过提起和旋转罩元件111，由此可以从上方提供通向燃料组件200的自由入口。在紧急情况下，该过程也可以用杆工具手动进行。

在导管形状的中间空间106的上区域中，布置线路部113，该线路部被设置为将分析装置10具体经由第一入口11连接到第一线路12。被设置为具体经由第二入口22连接到分析装置10的第二线路22的另外线路部114具有用于气体的入口，该入口布置在罩元件111的区域中。此外，该另外线路部114是优选用于吹入气体，以便在罩元件下方形成气垫G（参见图3）。

为了经济地实施啜吸过程，与以这种方式设计的两个装置100一起工作是有意义的。从而，第一装置100用于测试燃料组件200，而第二装置100装载或卸载另一个燃料组件。

啜吸过程如下：首先，装置100处于打开位置（图3）。在该状态下，取出水样，以测量本底辐射性。在插入燃料组件200之后，关闭罩元件111（图2），并且经由另外线路部114引入气垫G。在达到借助于温度测量检查的最小加热时间段后，可以进行实际的啜吸测试，即去除液体样品和气体样品。借助于与装置100流体连接的分析装置10进行评估。在这方面，装置100的线路部113与分析装置10的第一线路12连接，并且装置100的另外线路部114连接到分析装置10的第二线路23。液体样品和气体样品被送入分析装置10中。分析装置10和装置100的整体形成分析系统。

在将罩元件111下方的气体排出之后，罩元件111可以再次打开，并且可以去除燃料组件200。

结合上述分析装置10设计为箱式啜吸装置的装置100的优点具体如下：

-不需要可能损害固有安全性的真空密封壳体。示例性地描述的分析系统的特征尤其在于在啜吸过程期间关于燃料棒或燃料组件的充分冷却的被动故障保护。

-装置100包括双壁结构元件103、104、105，其外表面和内表面具体由光滑的钢板形成。凭借这种布置，在限定导管形状的中间空间106的内部以及装置100的外部都可以容易地进行净化。这由于减少了可能的污染而促进了辐射暴露。借助吹入的气垫G，实现有效的隔热，该隔热可以始终维持并在发生泄漏时保持可控。气垫G为燃料组件存储池中的周围水提供隔热，同时通过控制燃料棒的水覆盖水平来排除过热。关于由此产生的空间距离以及在周围环境中处理的来自燃料组件200的慢化剂的缺乏，给出了亚临界度。

-加热装置101在导管形状的中间空间106的下区域中的布置，结合燃料组件200的自然自热，在啜吸过程中导致热流向上并由此导致在导管形状的中间空间106的上区域中分析裂变产物（具体为溶解的裂变产物）的浓度。气态裂变产物因此积累在罩元件111下方的气垫G中。在该区域中去除待分析的气体和液体样品。

-单独的加热装置101使得可以在长衰减或储存时间之后，裂变产物也可以以足够的浓度从燃料组件200或从燃料棒排出。

-分析装置10使得可以分析液体样品以及气体样品。另外，如果期望，则可以检查液体样品所含的气体。此外，有可能在放射化学实验室中对液体和/或气体样品进行另外评估。因此，分析结果的特征在于高可靠性。由于所用的简单处理和技术，可以快速执行啜吸过程。由于较少的放射性部件，维修努力较低，这也促进减少可能的辐射暴露。

附图标记的列表

10 分析装置

11 第一入口

12 第一线路

13 泵

14 阀

15 出口

16 辐射屏蔽件

17 第一检测器

18 分离装置

19 供应线路

20 止回阀

21 连接线路

22 第二入口

23 第二线路

24 节流阀

25 液位调节器

26 调节阀

27 出口

28 干燥装置

29 第二检测器

30 液位调节器

31 调节阀

32 辐射屏蔽件

33 气体泵

34 出口

100 装置

101 加热装置

102 工作支架

103 结构元件

104 结构元件

105 结构元件

106 中间空间

107 分离地带

108 分离地带

109 网格元件

110 引导件

110 罩元件

112 驱动单元

113 线路部

114 线路部

200 燃料组件

G 气垫

Claims (19)

1.一种用于通过测量放射性来检测裂变产物的分析装置（10），所述分析装置包括：

-第一线路（12），该第一线路用于运送液体样品；

-第一检测器（17），该第一检测器连接到所述第一线路（12），并且被设计为测量在所述液体样品中包含的裂变产物的放射性；

-第二线路（23），该第二线路用于运送气体样品；以及

-第二检测器（29），该第二检测器连接到所述第二线路（23），并且被设计为测量在所述气体样品中包含的裂变产物的放射性，

其中所述第一线路（12）和所述第二线路（23）在其入口侧上构建，用于连接到称为啜吸装置的装置，该装置被设计为从至少一根有缺陷的燃料棒排出裂变产物，并且从所述至少一根有缺陷的燃料棒的环境去除包含裂变产物的液体和/或气体样品，

其特征在于：

分离装置（18），该分离装置与啜吸装置分开，用于从运送所述液体样品的第一线路（12）分离气体，所述分离装置（18）具有用于所去除气体的排出口，该排出口以所去除气体作为气体样品供应到所述第二检测器（29）以便测量其中包含的裂变产物的放射性的方式通向所述第二线路（23）。

2.根据权利要求1所述的分析装置（10），

其特征在于：形成用于水样的采样点的可关闭的出口（15）从所述第一线路（12）分出来。

3.根据权利要求1或2所述的分析装置（10），

其特征在于：

所述分离装置（18）布置在所述第一检测器（17）的下游。

4.根据权利要求1或2所述的分析装置（10），

其特征在于：

所述第一检测器（17）被设计为测量伽马辐射。

5.根据权利要求1或2所述的分析装置（10），

其特征在于：

所述第二检测器（29）被设计为测量β辐射。

6.根据权利要求1或2所述的分析装置（10），

其特征在于：

所述第一和/或所述第二检测器（17、29）设置有用于屏蔽周围辐射的辐射吸收辐射屏蔽件（16、32）。

7.根据权利要求1或2所述的分析装置（10），

其特征在于：

可以借助于干燥装置（28）或膜接触器和/或借助于干燥手段来分离在所述第二线路（23）中运送的气体样品中包含的水分。

8.根据权利要求1或2所述的分析装置（10），

其特征在于：

填充材料，布置在所述分离装置（18）内，以便增加相边界界面。

9.根据权利要求4所述的分析装置，其特征在于，所述第一检测器（17）被设计为伽马能谱仪。

10.根据权利要求5所述的分析装置，其特征在于，所述第二检测器（29）被设计为闪烁计数器。

11.一种分析系统，该分析系统包括装置（100），该装置被设计为从至少一根有缺陷的燃料棒排出裂变产物，并且从所述至少一根燃料棒的环境去除包含裂变产物的液体和/或气体样品；

其特征在于：

用于供应包含裂变产物的液体和/或气体样品的所述装置（100）流体连接到根据权利要求1或2的分析装置（10）。

12.根据权利要求11所述的分析系统，

其特征在于：

所述装置（100）形成可降低的结构，所述装置具有内导管形状的中间空间（106），在该空间中，可以引入所述至少一根燃料棒或包括至少一根燃料棒的燃料组件（200），所述中间空间（106）的上端可以以以下这种方式被罩元件（111）覆盖：在所述中间空间（106）上方和所述罩元件（111）下方，可以通过吹入气体形成气垫。

13.根据权利要求12所述的分析系统，

其特征在于：

所述内导管形状的中间空间（106）由多个结构元件（103、104、105）形成，这些结构元件彼此堆叠在可降低的工作支架（102）上并且可以彼此紧固。

14.根据权利要求13所述的分析系统，

其特征在于：

所述罩元件（111）和/或所述结构元件（103、104、105）设计有双壁，其中，在所述罩元件（111）和/或所述结构元件（103、104、105）的外壁与内壁之间引入绝缘材料，以便进行隔热。

15.根据权利要求12所述的分析系统，

其特征在于：

所述罩元件（111）借助于驱动单元（112）相对于所述装置（100）的垂直轴线可远程控制地调节。

16.根据权利要求12所述的分析系统，

其特征在于：

加热装置（101）布置在所述内导管形状的中间空间（106）的下端处，与所述罩元件（111）相对。

17.根据权利要求12所述的分析系统，

其特征在于：

温度传感器布置在所述内导管形状的中间空间（106）内，用于测量容纳在其中的池水和/或容纳在其中的气垫（G）的温度。

18.根据权利要求12所述的分析系统，其特征在于，所述被设计为从至少一根有缺陷的燃料棒排出裂变产物并且从所述至少一根燃料棒的环境去除包含裂变产物的液体和/或气体样品的装置（100）形成可在燃料组件存储池、运输容器池或反应堆池中降低的结构。

19.根据权利要求15所述的分析系统，其特征在于，所述罩元件（111）是高度可平行于所述垂直轴线调节和/或可绕所述垂直轴线旋转。

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