CN112147163B - 一种用于多点测量脉冲萃取柱钚浓度的串联探测装置 - Google Patents

一种用于多点测量脉冲萃取柱钚浓度的串联探测装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112147163B
CN112147163B CN202010843572.1A CN202010843572A CN112147163B CN 112147163 B CN112147163 B CN 112147163B CN 202010843572 A CN202010843572 A CN 202010843572A CN 112147163 B CN112147163 B CN 112147163B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cable
neutron
detector
pulse extraction
short section
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010843572.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112147163A (zh
Inventor
梁庆雷
刘国荣
李井怀
鹿捷
马长江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Institute of Atomic of Energy
Original Assignee
China Institute of Atomic of Energy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Institute of Atomic of Energy filed Critical China Institute of Atomic of Energy
Priority to CN202010843572.1A priority Critical patent/CN112147163B/zh
Publication of CN112147163A publication Critical patent/CN112147163A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112147163B publication Critical patent/CN112147163B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/025—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material using neutrons
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/03—Investigating materials by wave or particle radiation by transmission
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/10—Different kinds of radiation or particles
    • G01N2223/106—Different kinds of radiation or particles neutrons

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

本发明属于乏燃料后处理技术领域，具体涉及一种用于多点测量脉冲萃取柱钚浓度的串联探测装置，包括通过电缆(5)串联的若干个中子探测器，每个中子探测器的信号线(11)通过电缆(5)引出，并汇集到电缆(5)的一端。本发明能够连接多个中子探测器，实现了对脉冲萃取柱(1)不同位置的钚溶液进行在线监测的功能，并且节省了安装空间；还可以拖拽电缆(5)将串联探测装置从套管(2)中取出进行维护和刻度，拖拽过程中不会使中子探测器与信号线(11)受力，保证了信号传输的稳定性，且操作简便。

Description

一种用于多点测量脉冲萃取柱钚浓度的串联探测装置
技术领域
本发明属于乏燃料后处理技术领域，具体涉及一种用于多点测量脉冲萃取柱钚浓度的串联探测装置。
背景技术
乏燃料又称辐照核燃料，是经受过辐射照射、使用过的核燃料，通常是由核电站的核反应堆产生。把已经使用的3％-4％的铀废料(乏燃料)，以化学方法将铀和钚从裂变产物中分离出来，称为乏燃料再溶解和后处理技术。回收的铀和钚可在核电厂混合氧化物燃料中再循环使用，以生产更多能量，从而使铀资源得到更充分利用并减少浓缩需求。后处理也通过减少高放废物的体积和去除钚有助于废物的最终处置。
在后处理工厂中普遍使用的效果良好的溶剂萃取设备有混合澄清槽和脉冲萃取柱，脉冲萃取柱中钚溶液的浓度是关注的重点对象之一，直接反应了后处理厂的运行工艺状态。目前对脉冲萃取柱中钚溶液浓度的监测方法主要是在设备室内靠近脉冲萃取柱放置多个中子探测器进行测量，由于设备室内辐射剂量较高，因此，需要将测量信号引到设备室外进行监测，如何放置探测器以及引出所有探测器的信号是一个关键。
发明内容
本发明的目的是提供一种新的测量脉冲萃取柱钚浓度的串联探测装置，该装置能够对脉冲萃取柱的不同位置进行监测，占用空间面积较小，运行维护方便。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案是一种用于多点测量脉冲萃取柱钚浓度的串联探测装置，其中，包括通过电缆串联的若干个中子探测器，每个所述中子探测器的信号线通过所述电缆引出，并汇集到所述电缆的一端。
进一步，所述中子探测器设置在探测短节内，所述探测短节为圆柱形，不锈钢材质，由轴线对称的两部分构成，所述探测短节与所述电缆同轴。
进一步，在所述探测短节的两端设有卡套，所述探测短节通过所述卡套与所述电缆固定连接。
进一步，所述电缆为铠装电缆，所述电缆的最内部为各个所述中子探测器的所述信号线，每根所述信号线外表面设有第一屏蔽层；还包括设置在所述信号线外围的钢丝层。
进一步，在所述钢丝层和所述信号线之间还设有第二屏蔽层。
进一步，在所述第二屏蔽层内还设置有填充物，所述填充物用于将各个所述信号线彼此隔开。
进一步，所述钢丝层由反向缠绕的两层钢丝构成。
进一步，所述探测短节内的所述电缆剥离所述钢丝层和所述第二屏蔽层。
进一步，所述中子探测器之间的间隔为1米。
进一步，所述信号线从所述中子探测器的一端引出，并串联连接一个高压、一个电容和一个前置放大器，然后引出并汇集到所述电缆的一端。
本发明的有益效果在于：
1.本发明能够连接多个中子探测器，实现了对脉冲萃取柱1不同位置的钚溶液进行在线监测的功能，并且节省了安装空间。
2.当中子探测器需要更换或者刻度时，还可以拖拽电缆5将串联探测装置从套管2中取出进行操作，操作完成后，还可以将串联探测装置放回套管2继续进行测量，拖拽过程中，铠装电缆和探测短节6受力，不会使中子探测器与信号线11受力，保证了信号传输的稳定性。
3.当中子探测器数量较少时，可以人力进行串联探测装置的操作，非常简单方便。
附图说明
图1是用于设置本发明具体实施方式中所述的一种用于多点测量脉冲萃取柱钚浓度的串联探测装置的套管2与脉冲萃取柱1的示意图；
图2是本发明具体实施方式中所述的一种用于多点测量脉冲萃取柱钚浓度的串联探测装置的局部示意图(包含两个串联的设置在探测短节6内的中子探测器)；
图3是本发明具体实施方式中所述的电缆5及卡套7的横截面示意图；
图4是本发明具体实施方式中所述的电缆5及卡套7的立体示意图；
图5是本发明具体实施方式中所述的卡套7的示意图(未组装状态)；
图6是本发明具体实施方式中所述的卡套7的示意图(组装状态)；
图7是本发明具体实施方式中所述的一种用于多点测量脉冲萃取柱钚浓度的串联探测装置的电路连接示意图；
图中：1-脉冲萃取柱，2-套管，3-中子慢化体，4-墙体，5-电缆，6-探测短节，7-卡套，8-钢丝层，9-第二屏蔽层，10-第一屏蔽层，11-信号线，12-填充物。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
本发明提供的一种用于多点测量脉冲萃取柱钚浓度的串联探测装置，其中，包括通过电缆5串联的若干个中子探测器(以2BX脉冲萃取柱为例，可能需要9个甚至更多个中子探测器)，每个中子探测器的信号线11通过电缆5引出，并汇集到电缆5的一端。如图1所示，该串联探测装置设置在脉冲萃取柱1一侧的套管2内，脉冲萃取柱1和套管2位于设备室内(套管2的一端穿过设备室的墙体4)，串联探测装置的每个中子探测器的信号线11通过电缆5从套管2引出到设备室之外。
中子探测器设置在探测短节6内，探测短节6为圆柱形，不锈钢材质，由轴线对称的两部分构成(如图5、图6所示)，探测短节6与电缆5同轴。
如图2、图4所示，在探测短节6的两端设有卡套7，探测短节6通过卡套7与电缆5固定连接，卡套7同时还对探测短节6进行固定，这样保证在拖拽电缆5时，只是电缆5和探测短节6受力，而中子探测器和信号线11不受力。
电缆5为铠装电缆，目的是为了保证中子探测器在进出套管2的过程中不使信号线11以及中子探测器受力。如图3所示，电缆5的最内部为各个中子探测器的信号线11，每根信号线11外表面设有第一屏蔽层10(作为分屏蔽)；还包括设置在信号线11外围的钢丝层8。在钢丝层8和信号线11之间还设有第二屏蔽层9(作为总屏蔽)。在第二屏蔽层9内还设置有填充物12，填充物12用于将各个信号线11彼此隔开。钢丝层8由反向缠绕的两层钢丝构成。
如图4所示，探测短节6内的电缆5剥离钢丝层8和第二屏蔽层9，保留信号线11与中子探测器相连。
中子探测器之间的间隔为1米。
信号线11从中子探测器的一端引出，并串联连接一个高压、一个电容和一个前置放大器，然后引出并汇集到电缆5的一端(如图7所示)。
本发明的实际应用：
在使用时，需要将本发明提供的一种用于多点测量脉冲萃取柱钚浓度的串联探测装置的每个中子探测器放置于套管2内的指定位置，同时保证中子探测器的正常工作以及探测器信号的传输，同时，当发生中子探测器故障以及需要进行刻度时，能够将中子探测器从套管2内拽出，拽出时，电缆5(铠装电缆)和卡套7能够保证中子探测器及信号线11不受力，从而避免了中子探测器及信号线11的损坏。
本发明所述的装置并不限于具体实施方式中所述的实施例，本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围。

Claims (8)

1.一种用于多点测量脉冲萃取柱钚浓度的串联探测装置，其特征是：包括通过电缆(5)串联的若干个中子探测器，每个所述中子探测器的信号线(11)通过所述电缆(5)引出，并汇集到所述电缆(5)的一端；
所述中子探测器设置在探测短节(6)内，所述探测短节(6)为圆柱形，不锈钢材质，由轴线对称的两部分构成，所述探测短节(6)与所述电缆(5)同轴；
在所述探测短节(6)的两端设有卡套(7)，所述探测短节(6)通过所述卡套(7)与所述电缆(5)固定连接。
2.如权利要求1所述的串联探测装置，其特征是：所述电缆(5)为铠装电缆，所述电缆(5)的最内部为各个所述中子探测器的所述信号线(11)，每根所述信号线(11)外表面设有第一屏蔽层(10)；还包括设置在所述信号线(11)外围的钢丝层(8)。
3.如权利要求2所述的串联探测装置，其特征是：在所述钢丝层(8)和所述信号线(11)之间还设有第二屏蔽层(9)。
4.如权利要求3所述的串联探测装置，其特征是：在所述第二屏蔽层(9)内还设置有填充物(12)，所述填充物(12)用于将各个所述信号线(11)彼此隔开。
5.如权利要求4所述的串联探测装置，其特征是：所述钢丝层(8)由反向缠绕的两层钢丝构成。
6.如权利要求5所述的串联探测装置，其特征是：所述探测短节(6)内的所述电缆(5)剥离所述钢丝层(8)和所述第二屏蔽层(9)。
7.如权利要求1所述的串联探测装置，其特征是：所述中子探测器之间的间隔为1米。
8.如权利要求1所述的串联探测装置，其特征是：所述信号线(11)从所述中子探测器的一端引出，并串联连接一个高压、一个电容和一个前置放大器，然后引出并汇集到所述电缆(5)的一端。
CN202010843572.1A 2020-08-20 2020-08-20 一种用于多点测量脉冲萃取柱钚浓度的串联探测装置 Active CN112147163B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010843572.1A CN112147163B (zh) 2020-08-20 2020-08-20 一种用于多点测量脉冲萃取柱钚浓度的串联探测装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010843572.1A CN112147163B (zh) 2020-08-20 2020-08-20 一种用于多点测量脉冲萃取柱钚浓度的串联探测装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112147163A CN112147163A (zh) 2020-12-29
CN112147163B true CN112147163B (zh) 2021-11-02

Family

ID=73887565

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010843572.1A Active CN112147163B (zh) 2020-08-20 2020-08-20 一种用于多点测量脉冲萃取柱钚浓度的串联探测装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112147163B (zh)

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01148304A (ja) * 1987-12-04 1989-06-09 Sumitomo Metal Mining Co Ltd パルスカラム抽出塔の分散伏況モニタ方法
US7073378B2 (en) * 2003-08-07 2006-07-11 Schlumberger Technology Corporation Integrated logging tool for borehole
US9880300B2 (en) * 2004-09-24 2018-01-30 Lawrence Livermore National Security, Llc Accelerating fissile material detection with a neutron source
CN103176201B (zh) * 2011-12-23 2015-03-25 同方威视技术股份有限公司 放射性物质巡检定位方法及设备
CN102841600B (zh) * 2012-08-24 2014-12-17 中国核电工程有限公司 用于核燃料后处理厂事故安全分析的分析方法
US9091766B2 (en) * 2012-10-16 2015-07-28 Nanoptics, Incorporated Method and apparatus for neutron detection utilizing Pulse Height Discrimination and Pulse Shape Discrimination
US10281598B2 (en) * 2013-03-15 2019-05-07 Purdue Research Foundation Compositions and methods for monitoring actinides
CN204375462U (zh) * 2015-03-06 2015-06-03 王观洋 一种防溢流密闭型承荷探测电缆
CN105672981A (zh) * 2016-01-11 2016-06-15 沈阳弗雷泽物探技术有限公司 基于可控源技术的高精度油井剩余油气测井仪器和方法
CN211206224U (zh) * 2019-05-30 2020-08-07 南京林业大学 一种物联网戊烷浓度激光检测组件
CN210443304U (zh) * 2019-07-23 2020-05-01 西部电缆陕西有限公司 一种铝合金导体钢带铠装电缆
CN210603650U (zh) * 2019-11-13 2020-05-22 鞍山峰澜科技有限公司 一种基于光纤环形腔衰荡的反射式多点温度传感器

Also Published As

Publication number Publication date
CN112147163A (zh) 2020-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201421503Y (zh) 手持式中子-伽玛辐射检测仪
US7723675B2 (en) Well type neutron counter containing an annular He-3 detector tube
CN104361916A (zh) 一种燃料元件破损典型核素监测仪
CN201589866U (zh) 一种高灵敏度中子探测器
CN104991141B (zh) 一种辐照工业中辐照均匀度在线实时检测系统
CN213545930U (zh) 一种用于在线监测后处理厂脉冲萃取柱钚浓度的套管装置
CN112147163B (zh) 一种用于多点测量脉冲萃取柱钚浓度的串联探测装置
EP2992532B1 (en) Self-powered nuclear detector
CN112130194B (zh) 一种中子探测器快速检验装置
CN115762831B (zh) 一种基于裂变电离室的宽量程临界事故报警装置
CN113484895B (zh) 一种用于高氡本底的α表面污染检测仪及检测方法
CN103247359A (zh) 核电站燃料元件包壳完整性检测的在线啜吸检测系统
Natsume et al. Gamma-ray spectrometry and chemical analysis data of JPDR-I spent fuel
CN112259265A (zh) 堆外高灵敏度中子探测器及布局系统
CN112130193A (zh) 一种慢化体装置
CN206497208U (zh) 一种侧窗探测器
CN220381300U (zh) 一种耐辐照碘化钠测量探测器
CN204789807U (zh) 一种辐照工业中辐照均匀度在线实时检测装置
CN117872451A (zh) 一种手套箱内中子防护与在线监测的装置
CN110646830A (zh) 托卡马克反康普顿伽马能谱仪的数字化信号处理系统
CN219574387U (zh) 一种层叠结构的中子探测器探头
EP0549038A1 (en) Nuclear turbine coolant flow meter
CN111933320A (zh) 一种利用标准探测器进行中子探测器堆上试验验证的方法
Chichester et al. Active interrogation using electronic neutron generators for nuclear safeguards applications
CN117761405A (zh) 一种接地电阻在线监测装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant