CN112863714B - 一种用于测量轻水反应堆中子通量密度的结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于测量轻水反应堆中子通量密度的结构，包括多根拉杆；所述拉杆包括杆体、拉杆手柄和拉杆头；所述拉杆手柄和拉杆头分别安装在所述杆体两端；所述杆体内设置有易活化物质；多根所述拉杆分别插入轻水反应堆的不同的燃料组件中以通过易活化物质测量堆内相对中子通量分布。本发明的有益效果如下：本发明通过带有易活化物质的多根拉杆分别插入不同的燃料组件中以通过易活化物质测量堆内相对中子通量密度及其分布，能够应用于游泳池式轻水反应堆的数据测量；每套装配孔设置两个，有助于保证安装稳固；铜丝穿过软管后用于装配孔的装配可有效防止因铜丝固定不牢而发生脱落的可能性。

Description

一种用于测量轻水反应堆中子通量密度的结构
技术领域
本发明属于核工业领域，具体涉及一种用于测量轻水反应堆中子通量密度的结构。
背景技术
中国原子能科学研究院游泳池式轻水反应堆是我国唯一一座运行超过55年的反应堆，满功率为3.5MW，以轻水做慢化剂、冷却剂。堆芯有44盒燃料组件，每盒组件由16根或15根燃料棒组成，235U含量通常在10％左右。由于燃耗的影响，运行几个周期后需对反应堆进行换料或倒料处理，因此有必要进行堆芯中子通量进行测量，以确定堆芯径向与轴向的中子通量分布，从而确定各个燃耗，确定需要换料或倒料的组件，保证反应堆具备足够的剩余反应性，现阶段难以直接利用仪器测量堆芯的中子通量密度，故而需通过间接测量方法开展测量工作，从而需要一个合适的装置进行测量。
游泳池式轻水反应堆堆芯中子通量密度是决定反应堆功率的重要参数之一。由于堆芯结构的复杂性和不同位置处的235U含量会随着开堆时间的增加带来消耗等诸多因素，使整个堆芯的中子通量变得较为离散，堆芯中子能谱也会变得复杂，确定堆芯中子通量密度对于决定反应堆功率和开堆条件的确定具有决定性作用。在游泳池式轻水反应堆中，堆内燃料组件的排布并非均匀分布，中子通量密度受慢化剂、水隙以及反射层的影响，堆芯不同位置的通量会发生较大的变化，因此需对堆芯每盒组件不同位置进行分别测量，以达到最接近实际燃耗的情况。
对于研究堆国内如CARR堆，采用计算的方式计算堆内燃耗，但是上述测量方式因为运行时间较长，堆内毒物所带来的影响无法估算，所以并不适用于游泳池式轻水反应堆。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种用于测量轻水反应堆中子通量密度的结构，本技术方案能够以较为准确的方式得到游泳池式轻水反应堆的中子通量密度。
本发明的技术方案如下：
一种用于测量轻水反应堆中子通量密度的结构，包括多根拉杆；所述拉杆包括杆体、拉杆手柄和拉杆头；所述拉杆手柄和拉杆头分别安装在所述杆体两端；所述杆体内设置有易活化物质；多根所述拉杆分别插入轻水反应堆的不同的燃料组件中以通过易活化物质测量堆内相对中子通量分布。
进一步地，上述的用于测量轻水反应堆中子通量密度的结构，所述杆体内的易活化物质位置能够根据需求调整。
进一步地，上述的用于测量轻水反应堆中子通量密度的结构，所述杆体能够与不同尺寸的拉杆手柄连接以与不同燃料棒数量的燃料组件配合。
进一步地，上述的用于测量轻水反应堆中子通量密度的结构，所述杆体两端设置有装配孔；所述拉杆手柄和拉杆头上均设置有与所述杆体上的装配孔配合的装配孔。
进一步地，上述的用于测量轻水反应堆中子通量密度的结构，每套装配孔包括一大一小两个；所述拉杆手柄或拉杆头的装配孔与杆体的装配孔对齐后，铜丝穿过大孔并扣小孔上以使所述拉杆手柄或拉杆头与所述杆体连接。
进一步地，上述的用于测量轻水反应堆中子通量密度的结构，所述铜丝穿过软管后连同软管一起穿过大孔并扣小孔上。
进一步地，上述的用于测量轻水反应堆中子通量密度的结构，所述活化物质为镝。
进一步地，上述的用于测量轻水反应堆中子通量密度的结构，所述杆体、拉杆手柄和拉杆头为铝合金材质。
本发明的有益效果如下：
1、本发明通过带有易活化物质的多根拉杆分别插入不同的燃料组件中以通过易活化物质测量堆内相对中子通量密度及其分布，能够应用于游泳池式轻水反应堆的数据测量；
2、每套装配孔设置两个，有助于保证安装稳固；
3、铜丝穿过软管后用于装配孔的装配可有效防止因铜丝固定不牢而发生脱落的可能性。
附图说明
图1为本发明的用于测量轻水反应堆中子通量密度的结构的示意图。
图2为杆体的结构示意图。
图3为拉杆手柄的结构示意图。
图4为拉杆头的结构示意图。
上述附图中，1、杆体；2、拉杆手柄；3、拉杆头；4、装配孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1所示，本发明提供了一种用于测量轻水反应堆中子通量密度的结构，包括多根拉杆；所述拉杆包括杆体1、拉杆手柄2和拉杆头3；所述拉杆手柄2和拉杆头3分别安装在所述杆体1两端；所述杆体1内设置有易活化物质；多根所述拉杆分别插入轻水反应堆的不同的燃料组件中以通过易活化物质测量堆内相对中子通量分布。本实施例中，所述杆体1内的易活化物质位置能够根据需求调整；比如，可以整体将处于反应堆不同位置的杆体中易活化物质调整到不同高度。
本发明通过带有易活化物质的多根拉杆分别插入不同的燃料组件中以通过易活化物质测量堆内相对中子通量密度及其分布，能够应用于游泳池式轻水反应堆的数据测量。
鉴于游泳池式轻水反应堆部分燃料组件装有控制棒材料，导致每盒组件的燃料棒数量不同，因此，每盒组件内的空间大小不一样。故而本实施例中，所述杆体1能够与不同尺寸的拉杆手柄2连接以与不同燃料棒数量的燃料组件配合。例如，进行测量时可在装15根燃料棒的燃料组件中放入尺寸较小的拉杆手柄2的拉杆，而在装有16根燃料棒的燃料组件中放入尺寸较大拉杆手柄2的拉杆。
如图2、图3和图4所示，探测杆内装入测量物质后，为防止拉杆手柄2和拉杆头3掉入堆芯，所述杆体1两端设置有装配孔4；所述拉杆手柄2和拉杆头3上均设置有与所述杆体1上的装配孔4配合的装配孔4。每套装配孔4包括一大一小两个。每套装配孔4设置两个，有助于保证安装稳固。所述拉杆手柄2或拉杆头3的装配孔与杆体1的装配孔4对齐后，铜丝穿过大孔并扣小孔上以使所述拉杆手柄2或拉杆头3与所述杆体1连接。为进一步降低掉入风险，所述铜丝穿过软管后连同软管一起穿过大孔并扣小孔上；如此，可有效防止因铜丝固定不牢而发生脱落的可能性。
本实施例中，所述活化物质为镝。所述杆体1、拉杆手柄2和拉杆头3为铝合金材质，因铝材料中子吸收截面小，且活化产物放射性低，半衰期短，因而作为该装置的制备材料。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (4)

1.一种用于测量轻水反应堆中子通量密度的结构，其特征在于，包括多根拉杆；所述拉杆包括杆体、拉杆手柄和拉杆头；所述拉杆手柄和拉杆头分别安装在所述杆体两端；所述杆体两端设置有装配孔；所述拉杆手柄和拉杆头上均设置有与所述杆体上的装配孔配合的装配孔；每套装配孔包括一大一小两个；所述拉杆手柄或拉杆头的装配孔与杆体的装配孔对齐后，铜丝穿过大孔并扣小孔上以使所述拉杆手柄或拉杆头与所述杆体连接；所述铜丝穿过软管后连同软管一起穿过大孔并扣小孔上；所述杆体能够与不同尺寸的拉杆手柄连接以与不同燃料棒数量的燃料组件配合；所述杆体内设置有易活化物质；多根所述拉杆分别插入轻水反应堆的不同的燃料组件中以通过易活化物质测量堆内相对中子通量分布。
2.如权利要求1所述的用于测量轻水反应堆中子通量密度的结构，其特征在于，所述杆体内的易活化物质位置能够根据需求调整。
3.如权利要求1-2任一所述的用于测量轻水反应堆中子通量密度的结构，其特征在于，所述活化物质为镝。
4.如权利要求1-2任一所述的用于测量轻水反应堆中子通量密度的结构，其特征在于，所述杆体、拉杆手柄和拉杆头为铝合金材质。
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