CN115605963A - 用于在核反应堆的仪器管系统中产生活化的辐照靶的装置和方法 - Google Patents

Abstract

衰变站(30)包括具有辐射屏蔽件(54)的壳体(50)，该壳体(50)界定旨在以预定线性顺序收容辐照靶(16)的衰变导管(52)，该衰变导管(52)包括：‑衰变导管入口(56)，其旨在连接至核反应堆的堆芯(10)的结构(12)以从其接收辐照靶(16)；‑衰变导管出口(58)，其旨在连接至辐照靶排出系统(27)以从衰变站(30)排出辐照靶(16)，衰变站(30)还包括：‑入口分配器(68)，其位于衰变导管入口(56)处，并且被配置为用于从衰变站(30)向核反应堆的堆芯(10)的结构(12)每次仅释放预定量的辐照靶(16)，该入口分配器(68)被配置为用于释放最靠近衰变导管入口(56)的辐照靶(16)，同时将剩余的辐照靶(16)保持在衰变导管(52)中；‑入口计数器(96)，其被配置为用于对通过衰变导管入口(56)进入或离开衰变导管(52)的辐照靶(16)的数量进行计数，该入口计数器(96)位于衰变导管入口(56)处；以及‑出口辐射检测器(102)，其被配置为用于测量由位于衰变导管出口(58)处的辐照靶(16)发射的辐射。

Description

用于在核反应堆的仪器管系统中产生活化的辐照靶的装置和 方法

技术领域

本发明涉及被配置为用于从核反应堆的堆芯内的结构接收被辐射的辐照靶的衰变站、用于在核反应堆中产生活化的辐照靶的装置的转向器以及用于在核反应堆的仪器管系统中产生活化的辐照靶的装置和方法。

背景技术

放射性核素用于各种技术和科学领域，也用于医学目的。这些放射性核素在研究用反应堆或回旋加速器中产生。然而，由于用于商业生产放射性核素的设施的数量已经有限制并且期望降低，因此需要提供替代的生产场所。

商用核反应堆堆芯中的中子通量密度尤其通过将固体球形探测器引入穿过反应堆堆芯的仪器管(instrumentation tube)中来测量。因此，建议的是，当反应堆处于发电操作时，商用核反应堆的仪器管应被用于产生放射性核素。特别地，可以使用商用核反应堆的气动球(aero-ball)测量系统的一个或多个仪器管，并且可以修改和/或补充球测量系统的现有部件，以在反应堆操作期间实现放射性核素的有效产生。

在这种情况下，专利申请EP3326175A1或WO2019/086329A1描述了用于在核反应堆的仪器管系统中产生放射性核素的装置和方法。

然而，这些装置并不完全令人满意。

实际上，客户请求的放射性核素的递送间隔通常比通过暴露于核反应堆堆芯中的中子通量而生成放射性核素所需的时间更短。由于只有几个仪器管可用于产生放射性核素，因此使用上述的放射性核素产生装置不能减小产生间隔并以客户所请求的频率提供放射性核素。

另外，核反应堆堆芯中的辐照靶的活化导致期望的放射性核素的产生，而且还导致作为副产物的短寿命的高放射性同位素的产生。例如，在核反应堆堆芯中镥-177的产生导致作为副产物的镱的高放射性同位素的生成。另外，在辐照靶包括含有铝的包层的情况下，铝的高放射性同位素作为副产物形成。

由于它们的高放射性，这些副产物同位素不应由上述专利申请中描述的传统放射性核素排出系统处理，因为这将导致向环境进行不可接受的高辐射传输，因为这些排出系统是针对将由装置产生的具有较少放射性的放射性核素而设计的，而不是针对这些副产物同位素而设计的。

将含有期望的(一种或多种)放射性核素和短寿命的副产物的活化的辐照靶排出到传统储存容器中的一种方案是，在将活化的辐照靶排出到储存容器中之前添加用于接收活化的辐照靶的高放射性物质工作屏蔽室。然而，这种高放射性物质工作屏蔽室的构造非常昂贵，并且高放射性物质工作屏蔽室还占据了大量空间，这使得难以在可用空间有限的商用核反应堆的情况下提供这种高放射性物质工作屏蔽室。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种允许以短于在核反应堆堆芯中产生放射性核素所需的活化时间的递送间隔递送放射性核素的系统，该系统还使得能够以成本有效且紧凑的方式从核反应堆堆芯的结构中排出活化的辐照靶，同时使对环境的风险最小化。

为此目的，本发明涉及一种衰变站，其被配置为用于以预定线性顺序从核反应堆的堆芯的结构接收辐照靶，该衰变站包括壳体，该壳体包括辐射屏蔽件，该辐射屏蔽件被配置为用于保护该衰变站的环境免受由收容在该衰变站中的辐照靶发射的辐射的影响，

壳体界定旨在以预定线性顺序收容辐照靶的衰变导管，该衰变导管包括：

-衰变导管入口，其旨在连接至核反应堆的堆芯的结构以从该结构接收辐照靶；

-衰变导管出口，其旨在连接至辐照靶排出系统以从衰变站排出辐照靶；

衰变站还包括：

-入口分配器，其位于衰变导管入口处，并且被配置为用于从衰变站向核反应堆的堆芯的结构每次仅释放预定量的辐照靶，该入口分配器被配置为用于释放最靠近衰变导管入口的辐照靶，同时将剩余的辐照靶保持在衰变导管中；

-入口计数器，其被配置为用于对通过衰变导管入口进入或离开衰变导管的辐照靶的数量进行计数，该入口计数器位于衰变导管入口处；以及

-出口辐射检测器，其被配置为用于测量由位于衰变导管出口处的辐照靶发射的辐射。

根据本发明的衰变站允许将特定量的辐照靶传送到衰变站中，用于临时储存部分活化的辐照靶，或者用于在活化的辐照靶排出到储存容器中之前允许活化的辐照靶的短寿命的放射性同位素衰变到可接受的水平。

借助于入口分配器和相关联的计数器能够将收容在衰变站中的特定量的辐照靶传送回到核反应堆的堆芯中，这使得能够以短于在一个相同的仪器指形件内在堆芯中产生放射性同位素所需的活化时间的递送间隔来产生分批的放射性同位素。例如，能够以对应于在堆芯中产生放射性同位素所需的活化时间的一半的递送间隔来产生分批的放射性同位素。

特别地，衰变站可以从衰变站的入口到出口以这种线性顺序接收一批部分活化的辐照靶(仅用了堆芯中所需的活化时间的一部分)和一批完全活化的辐照靶(已经用了堆芯中所需的活化时间)。然后，入口分配器允许在将一定数量的非活化的辐照靶引入到堆芯中之后，选择性地仅将部分活化的辐照靶传送回堆芯中，同时将完全活化的辐照靶保持在衰变站中，以在通过适当的排出系统将完全活化的辐照靶排出到储存容器中之前，进一步使短寿命的副产物同位素衰变。

因此，通过允许完全活化的辐照靶在系统的排出回路内中间储存足以使短寿命的放射性同位素的活性降低到可接受水平的持续时间，该衰变站还允许将完全活化的辐照靶排出到传统的储存容器中，而不需要高放射性物质工作屏蔽室或操纵器。一旦放射性水平降低到低于预定阈值，活化的辐照靶可以自动地从衰变站传送到用于产生活化的辐照靶的装置的排出系统中。

进出衰变站的传送可以自动发生，而无需任何手动处理，手动处理是例如在高放射性物质工作屏蔽室的情况下将需要的。

另外，根据本发明的衰变站可以直接集成到现有的放射性核素生成装置中，而几乎无需额外的工作，同时允许短寿命的高放射性副产物同位素的安全衰变。在这方面，衰变站可以被插入在辐照靶的从核反应堆的堆芯到排出系统的路径上的任何位置，从而使灵活性高。

因此，根据本发明的衰变站构成了用于从核反应堆的堆芯排出活化的辐照靶的成本有效且紧凑的方案，同时使对环境的风险最小化。

衰变站还可以包括单独地或根据任何技术上可能的组合采用的以下特征中的一个或多个：

-衰变站还包括加压气体供应源，其连接至衰变导管出口以将加压气体从衰变导管的出口引入到衰变导管中；

-入口分配器在从衰变导管入口朝向衰变导管出口的方向上依次包括：

-锁定元件，其能在锁定位置和释放位置之间位移，在锁定位置，该锁定元件阻止辐照靶通过衰变导管入口从衰变导管中移出，而在释放位置，该锁定元件允许预定量的辐照靶通过衰变导管入口从衰变导管中出来；以及

-保持器，其能在缩回位置和延伸位置之间位移，在缩回位置，该保持器允许辐照靶通过，而在延伸位置，该保持器至少部分伸入衰变导管中，该保持器被配置为用于在延伸位置抵靠在辐照靶上，以便阻止辐照靶朝向衰变导管入口移动，

并且入口分配器还包括：

-第一致动器，其被配置为用于使锁定元件在锁定位置和释放位置之间位移；以及

-第二致动器，其被配置为用于使保持器在延伸位置和缩回位置之间位移，所述第一致动器和/或第二致动器例如是气动致动器、磁性致动器或液压致动器；

-锁定元件包括锁定销，其被配置为在锁定元件的锁定位置径向延伸穿过衰变导管，并且保持器包括保持销和弹簧元件，该保持销被配置为在保持器的延伸位置径向地部分伸入衰变导管中，该弹簧元件连接至保持销；

-衰变站还包括控制器，其被配置为通过控制释放序列来控制由入口分配器对预定量的辐照靶的释放，所述释放序列包括以下一系列步骤：

-借助于第一致动器使锁定元件从释放位置位移到锁定位置；

-启动加压气体供应源以便从衰变导管的出口端部获得通过衰变导管的加压气体流，该加压气体流被配置为用于将收容在衰变导管中的辐照靶推向衰变导管的入口端部，直到它们抵靠在定位在锁定位置的锁定元件上；

-借助于第二致动器将保持器从缩回位置位移到延伸位置，在延伸位置，该保持器能够抵靠在收容在衰变导管中的辐照靶上；

-借助于第一致动器使锁定元件从锁定位置位移到释放位置，使得与在加压气流的方向上位于保持器下游的辐照靶相对应的预定量的辐照靶通过衰变导管入口从衰变导管中运送出，同时剩余的辐照靶借助于定位在延伸位置的保持器而被保持在衰变导管中；

-控制器还适于根据要通过衰变导管入口从衰变站释放的辐照靶的总量将释放序列重复多次；

-预定量的辐照靶等于一个辐照靶，分配器被配置为用于从衰变站向核反应堆的堆芯的结构逐个地释放辐照靶；

-衰变站还包括至少一个中间辐照靶计数器，该至少一个中间辐照靶计数器被配置为用于对存在于衰变导管中的辐照靶的数量进行计数，并且位于入口计数器和衰变导管的衰变导管出口之间，该至少一个中间辐照靶计数器例如是温度传感器、压力传感器或辐射传感器，例如γ辐射传感器；

-衰变站还包括至少一个中间辐射检测器，该至少一个中间辐射检测器被配置为用于测量由收容在衰变导管中的辐照靶发射的辐射，并且位于出口辐射检测器和衰变导管入口之间；

-衰变站包括用于收容在衰变站中的每个辐照靶的一个中间辐射检测器或出口辐射检测器；

-衰变站还包括出口分配器，该出口分配器位于衰变导管出口处，并且被配置为用于通过衰变导管的出口从衰变站每次仅释放预定量的辐照靶，该出口分配器被配置为用于释放最靠近衰变导管出口的辐照靶，同时将剩余的辐照靶保持在衰变导管中。

-衰变导管是直线导管，该直线导管优选地从衰变导管入口到衰变导管出口向下倾斜；

-衰变导管基本上是U形的并且包括第一衰变导管区段、第二衰变导管区段和在第一衰变导管区段和第二衰变导管区段之间的接合部处形成的底部，第一衰变导管区段和第二衰变导管区段从底部向上延伸；

-衰变站还包括控制器，其被配置为用于在预定衰变持续时间之后从衰变站排出至少一些辐照靶；

-衰变站还包括控制器，其被配置为仅将发射低于预定阈值的辐射的辐照靶排出，所发射的辐射由出口辐射检测器和/或由可选的中间辐射检测器测量；

-衰变站还包括控制器，其被配置为用于当由出口辐射检测器和可选地由中间辐射检测器测量的辐射已经降低到低于预定阈值时，排出至少一些辐照靶；

-核反应堆的堆芯的结构是核反应堆的仪器管系统。

本发明还涉及一种转向器，其用于在核反应堆中产生活化的辐照靶的装置，该转向器具有第一构造和第二构造，在第一构造中，该转向器限定用于辐照靶在核反应堆的堆芯的结构、特别是仪器管系统与用于排出活化的辐照靶的辐照靶排出系统之间位移的路径，而在第二构造中，该转向器限定用于辐照靶在辐照靶供给系统与核反应堆的堆芯的结构之间位移的路径。

转向器包括：

-旨在连接至辐照靶排出系统的第一连接器；

-旨在连接至辐照靶供给系统的第二连接器；

-旨在连接至核反应堆的堆芯的结构的第三连接器；

-至少一个转向器导管，该转向器导管能在以下位置之间移动：

-第一位置，其中转向器导管将第一连接器和第二连接器中的一个连接至第三连接器，以便限定用于辐照靶从第一连接器和第二连接器中的所述一个到第三连接器的路径；以及

-第二位置，其中转向器导管不将第一连接器和第二连接器中的一个连接至第三连接器；

所述或每个转向器导管被成形为使得该转向器导管沿着其长度引起旨在在其中循环的辐照靶的方向的两次改变；以及

-致动器，该致动器被配置为用于使所述或每个转向器导管在其第一位置和其第二位置之间位移。

这种转向器是有利的，因为它是紧凑的，并且允许选择性地将靶直接(即，不需要额外的中间传送操作)传送到不同的目的地。

转向器还可以包括单独地或根据任何技术上可能的组合采用的以下特征中的一个或多个：

-所述转向器导管或每个转向器导管包括在转向器导管的每个端部处的基本上直的端部区段和在这些端部区段之间延伸的中间区段；

-每个转向器导管的中间区段是直的，转向器导管的端部区段与中间区段之间的角度的绝对值例如被包括在2°和5°之间；

-所述转向器导管或每个转向器导管的中间区段是弯曲的，所述转向器导管或每个转向器导管在与每个端部区段的接合部处的曲率半径例如被包括在200和800mm之间；

-第三连接器沿着水平方向与第一连接器和第二连接器间隔开；

-第一连接器和第二连接器沿着竖直方向基本上对齐，和/或第三连接器位于第一连接器的高度和第二连接器的高度之间的中间高度处；

-致动器被配置为用于使所述转向器导管或每个转向器导管通过平移或旋转在其第一位置和其第二位置之间位移；

-转向器还包括第一转向器导管和第二转向器导管，

第一转向器导管在其第一位置将第一连接器连接至第三连接器，以便限定用于使辐照靶从第一连接器位移到第三连接器的路径；以及

第二转向器导管在其第一位置将第二连接器连接至第三连接器，以便限定用于辐照靶从第二连接器位移到第三连接器的路径；

-转向器被配置为使得当第二转向器导管处于其第二位置时，第一转向器导管处于其第一位置，反之亦然；

-转向器还包括在其中界定第一转向器导管和第二转向器导管的活塞，该活塞能在第一位置和第二位置之间移动，在活塞的第一位置，第一转向器导管处于其第一位置并且第二转向器导管处于其第二位置，而在活塞的第二位置，第一转向器导管处于其第二位置并且第二转向器导管处于其第一位置。

-转向器还包括转向器壳体，活塞被接收在转向器壳体中，以便能够在其中沿着位移方向滑动。

-转向器壳体还包括：

-形成在活塞和转向器壳体之间的第一腔室和第二腔室，该第一腔室和第二腔室沿着活塞的位移方向位于活塞的两侧；

-入口端口，其与第一腔室流体连通并且旨在将加压流体引入到第一腔室中，以便使活塞从其第一位置位移到其第二位置；以及

-出口端口，其与第二腔室流体连通并且旨在允许在活塞沿着其位移方向位移期间从第二腔室移除空气；

-活塞被配置为在第一腔室中不存在加压流体的情况下返回到其第一位置；

-转向器壳体包括沿着转向器导管的纵向方向彼此间隔开的第一壁和第二壁，第一连接器和第二连接器设置在第一壁上，并且第三连接器设置在第二壁上；

-第一转向器导管和第二转向器导管相对于这两个导管之间的中间平面对称；

-转向器包括单个转向器导管，该转向器导管在其第一位置将第一连接器连接至第三连接器，并且在其第二位置将第二连接器连接至第三连接器，该转向器导管能在第一位置和第二位置之间旋转；

-转向器还包括支撑件和可旋转导管承载件，第一连接器和第二连接器设置在支撑件上，该可旋转导管承载件以能相对于支撑件围绕旋转轴线旋转的方式安装在支撑件上，转向器导管的一个端部安装到可旋转导管承载件上，使得该可旋转导管承载件的旋转使转向器导管在其第一位置和其第二位置之间位移。

本发明还涉及一种用于在核反应堆的仪器管系统中产生活化的辐照靶的装置，该装置包括：

-辐照靶供给系统，其被配置为用于提供非活化的辐照靶；

-仪器管系统，其被配置为用于考虑到辐照靶通过暴露于核反应堆中的中子通量的活化而从辐照靶供给系统接收辐照靶；

-如上所述的衰变站，衰变导管的衰变导管入口连接至仪器管系统，并且衰变站的入口分配器被配置为用于每次从衰变站向仪器管系统释放预定量的辐照靶，入口分配器被配置为用于释放最靠近仪器管系统的辐照靶，同时将剩余的辐照靶保持在衰变站中；

-辐照靶排出系统，其包括被配置为联接至靶储存容器的靶出口端口，该排出系统包括连接至衰变站的衰变导管出口的入口端部；

-转向器，其能在第一位置和第二位置之间位移，在该第一位置，转向器限定用于辐照靶在辐照靶供给系统与仪器管系统之间位移的路径，而在该第二位置，转向器限定用于辐照靶在仪器管系统与衰变站之间位移的路径；以及

-辐照靶驱动系统，其被配置为用于将至少一些辐照靶输送通过装置，辐照靶驱动系统包括衰变站的加压气体供应源。

所述装置还可以包括控制器，其被配置为用于控制由该装置执行的以下步骤：

-使用靶驱动系统将q₁个数量的非活化的辐照靶从辐照靶供给系统传递到仪器管系统中；

-将该q₁个数量的非活化的辐照靶暴露于仪器管系统中的中子通量达预定辐照持续时间d₁，以便获得q₁个数量的部分活化的辐照靶，该预定辐照持续时间d₁严格小于用于将包含在辐照靶中的前体材料完全转化为期望的放射性核素的最小活化时间；

-使用靶驱动系统将q₁个数量的部分活化的辐照靶从仪器管系统传递到衰变站中；

-使用靶驱动系统将q₂个数量的非活化的辐照靶从辐照靶供给系统传递到仪器管系统中；

-使用靶驱动系统将q₁个数量的部分活化的辐照靶从衰变站传递回仪器管系统中；

-将q₁个数量的部分活化的辐照靶和q₂个数量的非活化的辐照靶暴露于仪器管系统中的中子通量达预定辐照持续时间d₂，以便获得q₁个数量的部分活化或完全活化的辐照靶和q₂个数量的部分活化的辐照靶；以及

-将至少一些辐照靶并优选将完全活化的辐照靶从衰变站排出到靶储存容器中。

转向器可如上所述。

本发明还涉及一种用于使用如上所述的装置在核反应堆的仪器管系统中产生活化的辐照靶的方法，该方法包括：

-将q₁个数量的非活化的辐照靶从辐照靶供给系统传递到仪器管系统中；

-将该q₁个数量的非活化的辐照靶暴露于仪器管系统中的中子通量达预定辐照持续时间d₁，以便获得q₁个数量的部分活化的辐照靶，该预定辐照持续时间d₁小于或等于用于将辐照靶的前体材料完全转化为期望的放射性核素的最小活化时间；以及

-将q₁个数量的辐照靶从仪器管系统传递到衰变站中；以及

-将至少一些辐照靶从衰变站排出到靶储存容器中。

该方法还可以包括单独地或根据任何技术上可能的组合采用的以下特征中的一个或多个：

-所述方法还包括在将辐照靶从衰变站排出到靶储存容器中之前，将至少一些辐照靶保持在衰变站中达预定衰变持续时间；

-预定持续时间d₁小于用于将辐照靶的前体材料完全转化为期望的放射性核素的最小活化时间，使得在暴露步骤结束时获得并传递到仪器管系统中的q₁个数量的辐照靶是q₁个数量的部分活化的辐照靶；

-在将q₁个数量的部分活化的辐照靶从仪器管系统传递到衰变站中的步骤与将至少一些辐照靶从衰变站排出到靶储存容器中的步骤之间，该方法还包括以下步骤：

-将q₂个数量的非活化的辐照靶传递到仪器管系统中；

-使q₁个数量的部分活化的辐照靶从衰变站传递回仪器管系统中；

-将q₁个数量的部分活化的辐照靶和q₂个数量的非活化的辐照靶暴露于仪器管系统中的中子通量达预定辐照持续时间d₂，以便获得q₁个数量的部分活化或完全活化的辐照靶和q₂个数量的部分活化的辐照靶；

-所述方法包括以下步骤：在从衰变站排出辐照靶之前，测量由存在于排出导管中的q₁个数量的辐照靶发射的辐射、特别是剂量率，辐照靶只有在测得的它们的辐射、特别是剂量率低于预定阈值的情况下才被排出。

根据另一个方面，本发明还涉及一种用于在核反应堆的仪器管系统中产生活化的辐照靶的装置，该装置包括：

-辐照靶供给系统，其被配置为用于提供非活化的辐照靶；

-仪器管系统，其被配置为用于考虑到辐照靶通过暴露于核反应堆中的中子通量的活化而从辐照靶供给系统接收辐照靶；

-辐照靶排出系统，其包括被配置为联接至靶储存容器的靶出口端口，

-如上所述的转向器，其被配置为选择性地限定用于辐照靶在辐照靶供给系统与仪器管系统之间或在仪器管系统与辐照靶排出系统之间位移的路径，第一连接器连接至辐照靶排出系统，第二连接器连接至辐照靶供给系统，并且第三连接器连接至仪器管系统；以及

-辐照靶驱动系统，其被配置为用于将至少一些辐照靶输送通过装置。

根据特定的方面，所述装置还包括衰变站，该衰变站布置在辐照靶的在仪器管系统与辐照靶排出系统之间的路径上，并且被配置为用于在活化的辐照靶通过辐照靶排出系统从装置排出之前保持活化的辐照靶，第一连接器通过衰变站连接至辐照靶排出系统。

附图说明

在阅读下面仅通过例子参照附图给出的描述后，将更好地理解本发明，在附图中：

-图1是用于在核反应堆中产生活化的辐照靶16的装置的示意图；

-图2是图1的用于在核反应堆中产生活化的辐照靶的装置的另一个示意图；

-图3是根据第一实施方式的图1的装置的衰变站的示意图；

-图4是根据第二实施方式的图1的装置的衰变站的示意图；

-图5是根据第一实施方式的转向器的示意性剖视图；

-图6是根据第二实施方式的转向器的示意性剖视图；以及

-图7是用于在核反应堆的仪器管系统中产生活化的辐照靶的方法的示意图。

具体实施方式

本发明设想，商用核反应堆可用于在反应堆操作期间产生人造放射性同位素或放射性核素。特别地，当反应堆处于能量生成模式时，可以修改和/或补充传统的气动球测量系统或包括延伸到商用反应堆的反应堆堆芯中和/或延伸通过商用反应堆的反应堆堆芯的管(例如，仪器管)的其他系统，以实现放射性核素的有效且高效的产生。

例如，商用气动球测量系统或可移动的堆芯内探测器(TIP)系统的一些引导管用于将包含期望的放射性核素的前体的辐照靶引导到反应堆堆芯中的仪器管中，并且将活化的辐照靶引到反应堆堆芯外。

图1示出了用于在商用核电站8内产生活化的辐照靶16的装置6。与研究用反应堆相反，商用核反应堆的目的是产生电力。商用核反应堆通常具有100+兆瓦电的额定功率。

在示例实施方式中描述的用于产生活化的辐照靶的装置6的基础源于用于测量核反应堆的堆芯10中的中子通量密度的传统的气动球测量系统(AMS)。

该气动球测量系统包括气动操作的驱动系统，其被配置为将气动球插入仪器指形件中并在活化之后将该气动球从相应的仪器指形件移除。通常，仪器指形件伸入堆芯10中并穿过堆芯10的整个轴向长度。多个气动球以线性顺序布置在仪器指形件中，从而形成气动球柱体。气动球基本上是球形或圆形探测器，但可具有其他形式，例如椭圆体或圆柱体，只要它们能够移动通过仪器管系统的导管。

参照图1，商用核反应堆包括仪器管系统12，该仪器管系统12包括穿过核反应堆的反应堆堆芯10的至少一个仪器指形件14。仪器管系统12被配置为允许在仪器指形件14中插入和移除辐照靶16。

辐照靶16包括包层，该包层包封由不裂变的材料制成并包括用于生成放射性核素的合适的前体材料的堆芯，所述放射性核素将用于医疗和/或其他目的。

包层以气密方式包封堆芯。例如它由不被中子通量活化的材料制成，例如由包括聚醚醚酮(PEEK)的材料制成。包层可优选地包括由金属材料制成的部分，以便允许例如使用感应传感器进行改进的检测。

堆芯特别地包括粉末形式的前体材料。

更优选地，辐照靶16由前体材料组成，前体材料在通过暴露于存在于运行的商用核反应堆的反应堆堆芯10中的中子通量而活化时转化为期望的放射性核素。可用的前体材料是Mo-98、Yb-176和Lu-176，它们分别被转化为Mo-99和Lu-177。然而，应当理解，本发明不限于特定前体材料的使用。

仪器管系统12的导管13穿透反应堆的进入屏障11并且联接至一个或多个仪器指形件14。优选地，仪器指形件14穿透核反应堆的压力容器盖，其中仪器指形件14大致在反应堆堆芯10的整个轴向长度上从顶部延伸到底部。仪器指形件14的在反应堆堆芯10的底部处的相应的下端部被关闭和/或设置有止动件，使得插入到仪器指形件14中的辐照靶16形成柱体，其中每个靶16处于预定的轴向位置。

优选地，通过将辐照靶16定位在反应堆堆芯的预定区域中来优化靶16的活化，所述预定区域具有足以将辐照靶16中的母体材料完全转化为期望的放射性核素的中子通量。

辐照靶16的适当定位可以借助于由惰性材料(优选磁性材料)制成的伪靶18并将伪靶18和辐照靶16在仪器管系统12中进行定序以便在仪器指形件14内形成靶16、18的柱体来实现。事实上，辐照靶16在反应堆堆芯10中的预先计算的最佳轴向位置处，并且其他位置被惰性伪靶18占据或者保持为空。然而，优选的是，将仪器指形件14内尽可能多的位置用于辐照靶16而不是伪靶18，以产生尽可能多的放射性核素。

可选的伪靶18由惰性材料制成，该惰性材料在运行的核反应堆的反应堆堆芯10中的条件下基本上不被活化。优选地，伪靶18可以由廉价的惰性材料制成，并且可以在短衰变时间之后再使用，从而进一步降低放射性废物的量。更优选地，伪靶是磁性的。

装置6适于处理具有圆形的、圆柱形的、椭圆形的或球形的形状并且具有与气动球测量系统的仪器指形件14的间隙相对应的直径的辐照靶16和伪靶18。

靶16、18优选地为圆形，优选地为球形或圆柱形，使得靶16、18可平滑地滑动通过，并且可通过加压气体(例如，空气或氮气)和/或在重力作用下容易地在仪器管系统12中被引导。

优选地，靶16、18的直径在1至3mm的范围内，优选为约1.7mm。

根据优选的实施方式，商用核反应堆是压水反应堆。更优选地，仪器管系统12源于诸如EPR^TM的压水反应堆(PWR)或Siemens^TM PWR核反应堆的传统的气动球测量系统。

然而，本领域技术人员将认识到，本发明不限于PWR反应堆的气动球测量系统的使用。而是，也可以使用沸水反应堆(BWR)的可移动的堆芯内探测器(TIP)系统的仪器管、CANDU反应堆的观察端口和重水反应堆中的温度测量和/或中子通量通道。

如图1所示，装置6包括辐照靶供给系统21，其被配置为用于向仪器管系统12提供非活化的辐照靶16。

辐照靶供给系统21包括供给管23，该供给管23包括旨在连接至仪器管系统12的出口端部。辐照靶供给系统21还包括供应单元22，该供应单元22被配置为用于向装置6供应辐照靶16和可选的伪靶18。供应单元22被配置为连接至供给管23的入口端部。供应单元22例如包括收容非活化的辐照靶16和/或伪靶18的容器、漏斗或盒。

在图1所示的例子中，辐照靶供给系统21还包括阻挡件20，该阻挡件20被配置为阻止辐照靶16和可选的伪靶18通过供给管23的移动。该阻挡件20可以是磁性或气动操作的销。

由辐照靶供给系统21提供的辐照靶16是非活化的辐照靶16，即未受到核反应堆的堆芯10中的任何辐照并且不包含任何放射性同位素的辐照靶16。

如图2所示，装置6还包括靶驱动系统25，其被配置为将辐照靶16和可选的伪靶18输送通过装置6。

靶驱动系统25特别地被配置为将靶16、18以预定线性顺序从供给系统21驱动到仪器指形件14中并迫使辐照靶16和伪靶18从仪器指形件14中出来，由此保持靶16、18的线性顺序。

优选地，靶驱动系统25使用诸如氮气或空气的加压气体来气动地操作。这样的系统允许对辐照靶16和可选的伪靶18进行快速的处理。

更优选地，靶驱动系统25包括一个或多个气动操作的阀电池(未被示出)，用于单独地控制辐照靶16和可选的伪靶18在仪器管系统12中的插入和输送。除了传统的气动球测量系统的阀电池之外，靶驱动系统25的阀电池还可以被实现为另外的子系统，或者安装单独的靶驱动系统25。

在供给系统21内，辐照靶16和可选的伪靶18从供应单元22到供给管23中的传送可在重力作用下发生或可由靶驱动系统25驱动。

装置6还包括辐照靶排出系统27，其被配置为从仪器管系统12接收辐照靶16并将这些辐照靶16排出到屏蔽的储存容器34中。下面将参照图1更详细地描述辐照靶排出系统27。

根据本发明的装置6还包括连接在仪器管系统12与辐照靶排出系统27之间的衰变站30。

衰变站30被配置为用于接收来自核反应堆堆芯的结构并且特别是从仪器管系统12中被驱动出来的部分或完全活化的辐照靶16。

衰变站30特别地旨在将完全活化的辐照靶16保持预定时间，以便允许在借助于辐照靶排出系统27将这些辐照靶16排出到储存容器34中之前进行这些完全活化的辐照靶16的活性的预定衰变。

优选地，衰变站30位于反应堆堆芯10外，但优选地位于反应堆安全外壳内的可接近区域内。下面将参照图1和图3更详细地描述衰变站30。

在图1所示的实施方式中，装置6另外包括转向器32，其被配置为用于替代地产生用于辐照靶16和可选的伪靶18在辐照靶供给系统21与仪器管系统12之间或在仪器管系统12与衰变站30之间位移的路径。更具体地，转向器32具有第一构造和第二构造，在该第一构造中，转向器32限定用于辐照靶16和可选的伪靶18从仪器管系统12位移到衰变站30的路径，而在该第二构造中，转向器32限定用于辐照靶16和可选的伪靶18从辐照靶供给系统21位移到仪器管系统12的路径。

辐照靶16和可选的伪靶通过转向器32的位移由靶驱动系统25驱动。

装置6还包括切换单元40，该切换单元40被配置为用于根据需要将转向器32置于第一构造或第二构造。

下面将参照图5和图6更详细地描述转向器32。

参照图2，装置6还包括与辐照靶供给系统21、仪器管系统12、靶驱动系统25、切换单元40、衰变站30和辐照靶排出系统27连接的仪器和控制单元(ICU)42。

优选地，ICU 42还与用于报告任何错误的气动球测量系统的故障监测系统28连接。故障监测系统28还可以被设计为不与现有的气动球测量系统连接，而直接与主控制室连接。

另外，装置6包括用于控制辐照靶16的活化的在线堆芯监测系统26。

根据一个实施方式，堆芯监测系统26和仪器和控制单元24被配置为使得通过考虑反应堆的实际状态，尤其是当前中子通量、燃料燃耗、反应堆功率和/或载荷来优化用于将辐照靶16转化为期望的放射性核素的活化过程。因此，可以计算最佳轴向辐照位置和辐照时间以获得最佳结果。然而，实际计算是在ICU 42中执行还是由气动球测量系统的堆芯监测系统26执行是不重要的。

现在将参照图3更详细地描述根据第一实施方式的衰变站30。

根据第一实施方式的衰变站30优选地被配置为用于接收圆柱形的辐照靶16，其优选地具有圆形基底。如上所述，辐照靶16优选地具有包括在1mm和3mm之间并优选地等于约1.7mm的直径。

每个圆柱形辐照靶16的长度优选地大于或等于辐照靶16的直径的两倍。圆柱形辐照靶16的长度的上限特别地由装置6的导管的曲率半径限定。每个圆柱形辐照靶16的长度例如被包括在60mm和75mm之间，更具体地等于70mm。

衰变站30包括壳体50，该壳体50界定旨在收容辐照靶16并更具体地收容部分或完全活化的辐照靶的衰变导管52。

仪器管系统12中的辐照靶16的线性顺序被保持在衰变站30中。

装置6可以包括沿着靶16、18从仪器管系统12到衰变站30的路径定位的分离装置53(在图3中示出)以移除可选的伪靶18，使得只有辐照靶16被传送到衰变站30中。优选地，伪靶18是磁性的，并且辐照靶16是非磁性的，并且分离装置53包括可选的磁性装置，例如包括电磁体，该可选的磁性装置沿着靶16、18从仪器管系统12到衰变站30的路径布置并且被配置为用于仅保留伪靶18。在这方面，当存在伪靶18时，伪靶18通常在仪器指形件14中布置在辐照靶16下方，使得当将靶16、18从仪器管系统12朝向衰变站30驱动时，辐照靶16位于伪靶18前方。伪靶18和分离装置53是可选的。

衰变导管52优选地具有圆形横截面。衰变导管52的内径基本上对应于辐照靶16的外径。

壳体50包括辐射屏蔽件54，其被配置为用于保护衰变站30的环境免受由收容在衰变站30中的部分或完全活化的辐照靶16发射的辐射的影响，并且特别地用于限制从衰变站30的内部辐射到其环境中的辐射的量。

辐射屏蔽件54由适于吸收或反射辐射并且特别是吸收或反射α、γ和/或β辐射的材料制成。根据一个例子，辐射屏蔽件54由铅或钨或它们的组合制成。

辐射屏蔽件54的厚度特别是根据要在衰变站30中接收的放射性核素的性质，并且特别是根据所发射的辐射的量来选择。优选地，辐射屏蔽件54的厚度被选择为能够在衰变站30的外部环境中获得小于或等于预定阈值的剂量。例如，预定阈值在与衰变站30相距50cm距离处等于25μSv/h。

辐射屏蔽件54优选地在壳体50的整个圆周外表面上延伸。特别地，辐射屏蔽件54形成界定衰变导管52的壳体50的壁。

衰变导管52包括：

-衰变导管入口56，其旨在连接至仪器管系统12以从仪器管系统12接收辐照靶16；

-衰变导管出口58，其旨在连接至辐照靶排出系统27以从衰变站30排出辐照靶16。

衰变导管入口56形成衰变站30的入口，而衰变导管出口58形成衰变站30的出口。

衰变导管入口56更具体地旨在在转向器32的第一构造中连接至仪器管系统12。

优选地，衰变导管52在其入口56和出口58之间的长度等于或大于仪器管系统12的活化区域的长度，使得在仪器管系统12中活化的所有辐照靶16都装配到衰变导管52中。活化区域对应于仪器管系统12的旨在接收堆芯中的辐照靶16以进行它们的活化的区域。特别地，衰变导管52的在其入口56和出口58之间的长度大于或等于仪器指形件14的长度。

在图3所示的第一实施方式中，衰变导管52以直线方式从衰变导管入口56延伸到衰变导管出口58。

如图3所示，衰变导管52优选地从衰变导管入口56到衰变导管出口58向下倾斜。该倾斜防止辐照靶16在没有指向衰变导管入口56的附加力的情况下朝向衰变导管入口56移动。

根据替代方案(未被示出)，衰变导管52基本上水平地延伸。

壳体50例如基本上是圆柱形的。

衰变站30另外包括：

-第一加压气体供应源60，其连接至衰变导管出口58以将加压气体从衰变导管52的出口58引入到衰变导管52中；以及

-第二加压气体供应源62，其连接至衰变导管入口56以将加压气体从衰变导管52的入口56引入到衰变导管52中。

第一加压气体供应源60和第二加压气体供应源62在图2中仅示意性示出。

第一加压气体供应源60和第二加压气体供应源62特别地是辐照靶驱动系统25的一部分。例如，第一加压气体供应源60和第二加压气体供应源62连接至辐照靶驱动系统25的公共加压气体供应源63。

如图1所示，衰变站30另外包括入口分配器68，该入口分配器68位于衰变导管入口56处，并且被配置为用于从衰变站30向仪器管系统12每次仅释放预定量的辐照靶16，同时将至少一些辐照靶16、特别是剩余数量的辐照靶16保持在衰变站30中。入口分配器68被配置为用于释放最靠近衰变导管入口56的辐照靶16。

入口分配器68被配置为用于将辐照靶16夹紧在衰变导管52中，以便对抗循环通过衰变导管52的加压气体流保持辐照靶16。

辐照靶16的预定量小于可被接收在衰变站30中的辐照靶16的总数量。

入口分配器68优选地被配置为用于从衰变站30向仪器管系统12每次仅释放预定量的辐照靶16，并且将至少一些辐照靶16、特别是剩余数量的辐照靶16保持在衰变站30中，而不管辐照靶16的磁性性质如何，并且特别是通过机械操作。

更具体地，入口分配器68在从衰变导管入口56朝向衰变导管出口58的方向上依次包括：

-锁定元件70，其能在锁定位置和释放位置之间位移，在锁定位置，锁定元件70阻止辐照靶16通过衰变导管入口56从衰变导管52中移出，而在释放位置，锁定元件70允许预定量的辐照靶16通过衰变导管入口56从衰变导管52中出来；

-保持器72，其能在缩回位置和延伸位置之间位移，在缩回位置，保持器72允许辐照靶16通过，而在延伸位置，保持器72至少部分伸入衰变导管52中，以便抵靠在辐照靶16上并阻止该辐照靶16朝向衰变导管入口56移动。

入口分配器68还包括：

-第一致动器74，其被配置为用于使锁定元件70在锁定位置和释放位置之间位移；以及

-第二致动器76，其被配置为用于使保持器72在延伸位置和缩回位置之间位移。

锁定元件70和保持器72被配置为用于在锁定元件70的锁定位置或保持器72的延伸位置，允许气体流过该锁定元件70和保持器72。

例如，锁定元件70包括锁定销73，该锁定销73被配置为在锁定位置径向延伸穿过衰变导管52，以便阻止辐照靶16的通过。更具体地，锁定销包括连接至第一致动器74的致动端部和与该致动端部相对的自由端部。在延伸位置，锁定销73的自由端部抵靠在衰变导管52的内表面上。在延伸位置，锁定销73沿着衰变导管52的直径从衰变导管52的一侧延伸到其相对侧。特别地，锁定销73的长度大于或等于衰变导管52的直径。

在释放位置，锁定元件70优选地缩回到壳体50中，并且不突出到衰变导管52中。

第一致动器74例如是气动致动器、磁性致动器或液压致动器。

在延伸位置，保持器72夹紧辐照靶16，辐照靶16抵靠在衰变导管52的内壁上。保持器72被配置为用于将力、特别是径向力施加到辐照靶16上，保持器72在延伸位置抵靠在辐照靶16上，该力足以克服由流过衰变导管52的加压气体流施加的力而保持该辐照靶16。

第二致动器76例如是气动致动器、磁性致动器或液压致动器。

例如，保持器72包括保持销75和弹簧元件(未被示出)，保持销75被配置为在延伸位置径向地伸入衰变导管52中，弹簧元件连接至保持销75。弹簧元件降低在保持器72移动到其延伸位置时损坏保持销75抵靠在其上的辐照靶16的风险。根据特定的例子，第二致动器76被配置为用于执行线性移动，该线性移动被传输到弹簧，该弹簧的力作用在辐照靶16上。第二致动器76还包括止动件，该止动件将第二致动器76的线性移动的范围限制于预定范围。因此，由保持销75施加在辐照靶16上的力受到弹簧的刚度以及第二致动器76的预定移动范围的限制。其特别地独立于由第二致动器76施加的力。

锁定元件70和保持器72之间的距离被选择为使得只有预定量的辐照靶16可以被容纳在锁定元件70和保持器72之间。更具体地，锁定元件70和保持器72之间的距离严格大于预定量的辐照靶16的累积长度，并且严格小于预定量的辐照靶16的累积长度增加一个辐照靶16。在这种情况下，当锁定元件70处于其锁定位置并且保持器72处于其延伸位置时，预定量的辐照靶16可以被容纳在衰变导管52的位于锁定元件70和保持器72之间的部分中，并且保持器72抵靠在位于紧邻预定量的辐照靶16中的离衰变导管入口56最远的辐照靶16的辐照靶16上。

根据优选实施方式，由入口分配器68分配的辐照靶16的预定量等于1。在这种情况下，入口分配器68被配置为用于从衰变站30向仪器管系统12逐个地释放辐照靶16。另外，锁定元件70和保持器72之间的距离优选地被选择为使得只有一个辐照靶16可以被容纳在锁定元件70和保持器72之间。更具体地，锁定元件70和保持器72之间的距离严格大于一个辐照靶16的长度并且严格小于两个辐照靶16的长度。在这种情况下，当锁定元件70处于其锁定位置并且保持器72处于其延伸位置时，只有一个辐照靶16可以被容纳在衰变导管52的位于锁定元件70和保持器72之间的部分中，并且保持器72抵靠在紧邻该辐照靶16的辐照靶16上。例如，锁定元件70和保持器72之间的距离等于辐照靶16的长度的约1.5倍。

衰变站30还包括控制器80(参见图2)，其被配置为通过控制释放序列来控制由入口分配器68对预定量的辐照靶16的释放，该控制序列包括以下一系列步骤：

-借助于第一致动器74使锁定元件70从释放位置位移到锁定位置；

-启动第一加压气体供应源60以便从衰变导管52的出口端部获得通过衰变导管52的加压气体流，该加压气体流被配置为用于将收容在衰变导管52中的辐照靶16推向衰变导管52的入口端部，直到它们抵靠在定位在锁定位置的锁定元件70上；

-借助于第二致动器76使保持器72从缩回位置位移到延伸位置，在延伸位置，保持器72能够抵靠在衰变导管52中的面向保持器72的辐照靶16；

-借助于第一致动器74使锁定元件72从锁定位置位移到释放位置，使得与在加压气流的方向上位于保持器72下游的辐照靶16相对应的预定量的辐照靶16通过加压气体流经由衰变导管入口56从衰变导管52中运送出，同时位于保持器72处或上游的辐照靶16借助于定位在延伸位置的保持器72而被保持在衰变导管52中。

上述释放序列导致通过衰变导管入口56从衰变站30仅释放预定量的辐照靶16，同时剩余的辐照靶16被保持在衰变站30中。

根据特定的例子，控制器80被配置为用于根据要通过衰变导管入口56从衰变站30释放的辐照靶16的总量将该释放序列重复多次。

例如，在辐照靶16的预定量等于1的优选例子中，如果要通过入口分配器68从衰变站30释放数量等于N个的辐照靶16，则控制器80被配置为将上述序列的步骤重复N次，其中N不同于1。

控制器80可以特别地是上述ICU 42的一部分。

为了将辐照靶16从仪器管系统12引入到衰变站30中，将锁定元件70和保持器72定位在它们的释放或缩回位置。

衰变站30还包括入口计数器96，该入口计数器96位于衰变导管入口56处，并且被配置为用于对经过入口计数器96的辐照靶16的数量进行计数。因此，入口计数器96被配置为用于对通过衰变导管入口56进入或离开衰变导管52的辐照靶16的数量进行计数。

入口计数器96是能够检测辐照靶16在入口计数器96前方通过的设备。特别地，它在能够测量通过的辐照靶16的感应或介电场的变化的感应传感器、能够测量在辐照靶16通过时发生的压力差的压力传感器、能够光学地检测辐照靶16的通过的光学传感器(例如，激光传感器或对比度传感器)、介电传感器或能够检测在辐照靶16通过时发生的辐射强度的差异的辐射传感器中选择。

优选地将由入口计数器96计数的辐照靶16的数量与预设值进行比较，以便确保所需数量的辐照靶16已经通过衰变导管入口56进入或离开衰变站30。

在图1至图3所示的实施方式中，衰变站30还包括位于其出口端部处的出口阻挡件84，该出口阻挡件84被配置为用于阻止辐照靶16通过衰变导管出口58从衰变站30中移出。出口阻挡件84有助于确保，在没有施加在辐照靶16上的指向衰变导管入口56的力的情况下、特别是在没有在从衰变导管出口58朝向衰变导管入口56的方向上的加压气体流的情况下，收容在衰变导管52中的辐照靶16保持在衰变导管52内的预定位置。

在衰变导管52从其入口56朝向其出口58向下倾斜的第一实施方式中，辐照靶16在重力作用下抵靠在出口阻挡件84上，这也有助于辐照靶16在衰变导管52中的良好限定的定位。

出口阻挡件84可在停止位置和释放位置之间位移，在停止位置，出口阻挡件84阻止辐照靶16通过衰变导管出口58从衰变站30中移出，而在释放位置，出口阻挡件84允许辐照靶16通过衰变导管出口58从衰变站30中移出。

在停止位置，出口阻挡件84优选地允许气体从中流过。

出口阻挡件84具有类似于入口分配器68的锁定元件70的结构。例如，其包括止动销86和止动销致动器88，该止动销86被配置为在出口阻挡件84的停止位置，径向地延伸通过衰变导管52，以便阻止辐照靶16的通过，止动销致动器88被配置为用于使止动销86在止动位置和释放位置之间位移。

更具体地，止动销86包括连接至止动销致动器88的致动端部和与该致动端部相对的自由端部。在阻挡件84的延伸位置，止动销86的自由端部抵靠在衰变导管52的内表面上。在延伸位置，止动销86沿着衰变导管52的直径从衰变导管52的一侧延伸到相对侧。特别地，止动销86的长度大于或等于衰变导管52的直径。

在缩回位置，止动销86优选地缩回到壳体50中，并且不突出到衰变导管52中。

止动销致动器88例如是气动致动器、磁性致动器或液压致动器。

可选地，当考虑到从入口朝向出口的辐照靶16的流动时，衰变站30还包括位于入口分配器68上游的衰变导管入口56处的入口阻挡件90。入口阻挡件90被配置为用于阻止辐照靶16通过衰变导管入口56从衰变站30中移出，特别是移回到仪器管系统12中。

入口阻挡件90具有与出口阻挡件84相同的结构，唯一的区别在于，在停止位置，其阻止辐照靶16通过衰变导管52的入口从衰变导管52中移出。

可选地，衰变站30还包括出口分配器92，该出口分配器位于衰变导管出口58处，并且被配置为用于通过衰变导管出口58从衰变站30每次仅释放预定量的辐照靶16，并且将剩余的辐照靶16保持在衰变导管52中。

出口分配器92在图3中仅示意性示出，并且未在图1中示出。除了出口分配器92的锁定元件和保持器在从衰变导管出口58朝向衰变导管入口56的方向上依次布置的事实之外，出口分配器92具有与入口分配器68相同的结构。另外，在出口分配器92的情况下，入口和出口的作用与入口分配器68相比颠倒，并且第一加压气体供应源60被第二加压气体供应源62替换，控制器80被配置为用于启动第二加压气体供应源62，以便从衰变导管52的入口端部获得通过衰变导管52的加压气体流。

可选地，衰变站30还包括出口计数器98，该出口计数器98位于衰变导管出口58处，并且被配置为用于对经过它(即，特别是通过衰变导管出口58离开衰变导管52)的辐照靶16的数量进行计数。出口计数器98是能够检测辐照靶16在出口计数器98前方通过的设备。它具有与入口计数器92相同的结构。

进一步可选地，衰变站30包括沿着衰变导管52布置在衰变导管入口56和衰变导管出口58之间的至少一个中间辐照靶计数器100，例如多个中间辐照靶计数器100，该中间辐照靶计数器100被配置为用于在给定时间对存在于衰变导管52中的辐照靶16的数量进行计数。

(一个或多个)中间辐照靶计数器100特别地在温度传感器和伽马辐射测量传感器中选择。

特别地，由于它们在堆芯中的活化，辐照靶16具有特定的温度，因此可以基于温度测量来检测衰变导管52中的辐照靶16的存在。特别地，如果由温度传感器测得的温度大于或等于预定阈值(具体取决于包含在辐照靶16中的放射性核素的特征)，则检测到堆芯中的辐照靶16。

替代地，可以基于伽马辐射测量来检测衰变导管52中的辐照靶16的存在，衰变导管52中存在的每个辐照靶16发射特定量的伽马辐射，其具体取决于包含在辐照靶16中的放射性核素的特征和辐照靶16的包层的特征。

根据一个例子并且如图3示意性所示，衰变站30包括面向衰变导管52中的每个辐照靶16的一个中间辐照靶计数器100。特别地，相邻的中间辐照靶计数器100沿着衰变导管52的长度彼此间隔开一定距离，该距离对应于旨在收容在衰变导管52中的辐照靶16的长度。例如，相邻的中间辐照靶计数器100间隔开一定距离，该距离被包括在60mm和70mm之间，例如等于约70mm。

根据替代方案，中间辐照靶计数器100的数量可以小于衰变导管52中的辐照靶16的总数量，特别是在所有辐照靶16中活化均质材料的情况下。实际上，在辐照靶16中活化均质材料的情况下，由中间辐照靶计数器100测量的用于一些辐照靶16的值可以外推用于其他辐照靶16。

(一个或多个)中间辐照靶计数器100用作确认由入口计数器96和/或可选的出口计数器98执行的计数的方式。它们与入口计数器96和可选的出口计数器98的不同之处在于，入口计数器96和出口计数器98被配置为用于对移动中的靶计数，而中间计数器100被配置为用于对收容在衰变导管52中的静止靶计数。

在图3所示的实施方式中，衰变站30还包括出口辐射检测器102，其被配置为用于测量由在衰变导管52中位于衰变导管出口58处并且例如抵靠在出口阻挡件84上的辐照靶16发射的辐射。

出口辐射检测器102可以位于衰变站30的壳体50的壁中或壳体50的外部，特别是在壳体50的上方或下方。

出口辐射检测器102位于与出口阻挡件84相距沿着衰变导管52的长度测量的、小于或等于一个辐照靶16的长度的距离处。

在图3所示的实施方式中，出口辐射检测器102位于衰变导管出口58处的固定位置处。

可选地，衰变站30还包括至少一个、例如多个中间辐射检测器104，其被配置为用于测量由沿着衰变导管52的长度在其入口56和出口58之间的不同位置处的辐照靶16发射的辐射。

例如，衰变站30包括面向衰变导管52中的每个辐照靶16的一个辐射检测器102、104。在这种情况下，相邻的中间辐射检测器102、104特别地彼此间隔开一定距离，该距离对应于旨在被收容在衰变导管52中的辐照靶16的长度。例如，相邻的辐射检测器102、104间隔开一定距离，该距离被包括在60mm和70mm之间，例如等于约70mm。

可选的中间辐射检测器104优选地位于衰变站30的壳体50的壁中或壳体50的外部，特别是在壳体50的上方或下方。

辐射检测器102、104可以特别地用于确认辐射(例如，剂量率)已经降低到低于预定阈值，从而允许活化的辐照靶16安全地从衰变站30传出到比衰变站30屏蔽少的辐照靶排出系统27中。

与包括较少的辐射检测器102、104的实施方式相比，每个辐照靶16使用一个辐射检测器102、104允许观察辐照靶16的单独的活化偏差。

根据替代方案，辐射检测器104的总数量可以小于衰变导管52中的辐照靶16的总数量，特别是在所有辐照靶16中都活化均质材料的情况下。实际上，在辐照靶16中活化均质材料的情况下，由辐射检测器102、104测量的用于一些辐照靶16的值可以外推用于其他辐照靶16。

出口辐射检测器和/或中间辐射检测器104可以是伽马辐射测量传感器。

中间辐射检测器104可以用作中间辐照靶计数器100。特别地，中间辐射检测器104可以是伽马辐射测量传感器，其可以用于测量由辐照靶16发射的辐射以及用于检测该辐照靶16的存在。

根据替代方案(未被示出)，出口辐射检测器102能沿着衰变导管52在衰变导管入口56和衰变导管出口58之间位移，以便能够测量由在沿着衰变导管52的长度的不同位置处的辐照靶16发射的辐射。出口辐射检测器102特别是能位移到衰变导管出口58处的位置，以便能够测量由在衰变导管52中位于衰变导管出口58处并且特别是抵靠出口阻挡件84的辐照靶16发射的辐射。

辐射检测器102、104被配置为用于监测收容在衰变站30中的辐照靶16的衰变。它们允许从衰变站仅排出已经充分衰变成它们发射的辐射低于预定阈值的辐照靶26。

辐射检测器102、104特别地被配置为用于测量由辐照靶16发射的剂量率。

控制器80优选地被配置为用于根据出口辐射检测器102的测量结果来控制出口阻挡件84从停止位置到释放位置的位移，当测得的辐射等于或低于预定阈值时，出口阻挡件84例如位移到其释放位置。

衰变站30的一个可能的目的是在将辐照靶16传送到装置6的较少屏蔽的区域(例如，辐照靶排出系统27)之前允许辐照靶16的放射性衰变，该特征仅在辐照靶16发射的辐射(特别是它们的剂量率)已经降低到预定水平时才允许将辐照靶16从衰变站30排出。

在图4中示出了根据第二实施方式的衰变站30’。该衰变站30’具有与上面关于第一实施方式描述的相同的特征，唯一的区别是衰变站30’的形状。

如在图4中可见，在该实施方式中，衰变导管52不像第一实施方式中那样是直线的。在第二实施方式中，衰变导管52是U形的。它包括第一衰变导管区段110、第二衰变导管区段112和形成在第一衰变导管区段110和第二衰变导管区段112之间的接合部处的底部114。第一衰变导管区段110和第二衰变导管区段112从底部114向上延伸。

在该第二实施方式中，衰变站30’的壳体50是U形的，界定衰变导管52的壳体50的壁特别是由辐射屏蔽件54形成。衰变导管52的U形形状确保了辐照靶16在衰变导管52中的安全储存。

根据第二实施方式的衰变站30’优选地被配置为用于接收球形辐照靶16。球形辐照靶16特别地具有包括在1mm和3mm之间并优选等于约1.7mm的直径。

现在将参照图1更详细地描述辐照靶排出系统27。

如在图1中可见，辐照靶排出系统27包括排出导管120和靶出口端口124，排出导管120包括连接至衰变站30的衰变导管出口58的入口端部，靶排出端口124被配置为联接至靶储存容器34。

从衰变站30排出的辐照靶16的线性顺序在排出导管120中得到保持。

优选地，排出导管120位于反应堆堆芯10外，但优选地位于反应堆安全外壳内的可接近区域内。

出口端口124位于排出导管120的自由端部。在图1所示的例子中，其包括用于对排出导管120进行压力紧密密封的截止阀126。

出口端口124可定位在待填充的储存容器34上方，或可联接和/或可移除地连接至分配的储存容器34。至少一个储存容器34优选地具有屏蔽件，以最小化操作者在来自活化的辐照靶16的辐射中的暴露。

辐照靶排出系统27还包括排出阻挡件128，其被配置为用于阻止辐照靶16向储存容器34的移动。排出阻挡件128能在停止位置和释放位置之间移动，在停止位置，排出阻挡件128阻止辐照靶16移动到储存容器34，而在释放位置，排出阻挡件128允许辐照靶16移动到储存容器34中。排出阻挡件128例如是磁性或机械操作的限制元件，优选是与排出导管120交叉的销。

替代地或在排出阻挡件128的上游，辐照靶排出系统27可以包括排出分配器(未被示出)，该排出分配器位于出口端口124处，并且被配置为用于每次仅将预定量的辐照靶16释放到储存容器34中，排出分配器被配置为用于释放最靠近出口端口124的辐照靶16，并且用于将剩余的靶保持在排出导管120中。优选地，预定量的辐照靶16等于一个靶，使得排出分配器被配置为用于每次从排出导管120仅释放一个辐照靶16。可选的排出分配器的结构与衰变站30的入口分配器68的结构相同，因此在此将不进行详细描述。

在图1所示的实施方式中，排出导管120基本上是直线的。在该实施方式中，排出导管120的倾斜度被选择为使得当排出阻挡件128处于释放位置时，将辐照靶16在重力作用下从排出导管120中排出。

根据替代方案(未被示出)，排出导管120成形为倒U形，并且包括第一排出导管区段、第二排出导管区段和形成在第一排出导管区段和第二排出导管区段的接合部处的顶点。顶点是排出导管120的最高点，并且第一排出导管区段和第二排出导管区段从顶点向下引导。这种U形的排出导管例如描述在申请人提交的专利申请EP3326175A1中。

排出导管120的其他轮廓也是可能的。

辐照靶排出系统27另外包括形成在排出导管120的壁中的至少一个加压气体入口开口130。在图1所示的实施方式中，加压气体入口开口130位于截止阀126和排出阻挡件128之间。它连接至加压气体源，例如连接至加压气体源63，并且形成装置6的辐照靶驱动系统25的一部分。

可选地，辐照靶排出系统27还包括辐射检测器134，该辐射检测器134被配置为用于测量由收容在排出导管120中的辐照靶16发射的辐射，并且特别是测量由收容在排出导管120中的辐照靶16发射的辐射剂量率。

可选地，辐照靶排出系统27可以包括排出计数器140，其被配置为用于对从衰变站30移动到排出导管中的辐照靶16的数量进行计数。排出计数器140被配置为用于对经过排出计数器140的辐照靶16的数量进行计数。排出计数器140是能够检测辐照靶16在排出计数器140前方通过的设备。排出计数器140具有与上述的入口计数器96相同的结构。

可选地，装置6还包括仪器管系统靶计数器144，其相对于靶16、18到仪器管系统12中的位移方向布置在转向器30下游的仪器管系统12的入口处，并且被配置为用于对移入或移出仪器管系统12的辐照靶16或伪靶18的数量进行计数。仪器管系统靶计数器144特别是能够检测计数器144前方的磁性靶、例如伪靶18的通过的设备。

优选地，仪器管系统靶计数器144定位在仪器管系统12的隔离阀的上游，该隔离阀被配置为用于仪器管系统12的压力紧密密封。

可选地，辐照靶供给系统12还可包括这样的靶计数器(未被示出)，其相对于靶16、18到仪器管系统12中的位移方向设置在转向器30的上游。

在以上描述中，衰变站30被描述为连接至核反应堆的堆芯的仪器管系统12。然而，该衰变站30可以根据需要连接至核反应堆的堆芯的其他结构而不是仪器管系统12，具有相同的优点。

现在将参照图5描述根据第一实施方式的转向器32。

如图5中所示，根据第一实施方式的转向器32包括：

-旨在连接至辐照靶排出系统27的第一连接器150；

-旨在连接至辐照靶供给系统21的第二连接器152；以及

-旨在连接至仪器管系统12的第三连接器154。

更具体地，每个连接器150、152、154旨在连接至用于靶16、18位移的相应的导管。例如，第一连接器150旨在连接至衰变站30的衰变导管52，第二连接器152旨在连接至辐照靶供给系统21的供给管23，并且第三连接器154旨在连接至仪器管系统12的导管13。

第一连接器150可以直接(即，在辐照靶排出系统27和转向器32之间没有中间系统的插入)或者间接(例如，通过连接至衰变站30，例如如在图1中所示)连接至辐照靶排出系统27。

第三连接器154沿着水平方向与第一连接器150和第二连接器152间隔开。另外，在图5所示的例子中，第一连接器150和第二连接器152沿着竖直方向基本上对齐。第三连接器154例如位于第一连接器150的高度和第二连接器152的高度之间的中间高度处。

靶16、18通过转向器32的位移由上述靶驱动系统25驱动。

转向器32包括至少一个转向器导管156，该转向器导管156能在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置，转向器导管156将第一连接器150和第二连接器152中的一个连接至第三连接器154，以便限定用于靶16、18从第一连接器150和第二连接器152中的一个到第三连接器154的路径，在第二位置，它不将第一连接器150和第二连接器152中的一个连接至第三连接器150。

更具体地，在图5所示的例子中，转向器32包括第一转向器导管156A和第二转向器导管156B。

转向器导管156A、156B的几何形状被选择为使转向器32的尺寸最小化。特别地，每个转向器导管156A、156B被成形为使得其沿着其长度引起旨在在其中循环的靶16、18的方向的两次改变。与例如转向器导管156A、156B沿着其整个长度是直的实施方式相比，转向器导管156A、156B的该特定形状提供了更紧凑的转向器32。这种紧凑的形状是重要的，因为可用于核反应堆内的转向器32的空间是有限的。

方向的每次改变发生在与转向器导管156A、156B的纵向端部相距一定距离处。

更具体地，每个转向器导管156A、156B包括在转向器导管156A、156B的每个端部处的基本上直的端部区段158、159和在端部区段158、159之间延伸的中间区段160。端部区段158、159优选地彼此平行，并且特别地基本上水平地延伸。例如，端部区段158、159的中心轴线沿着与它们的纵向方向垂直的方向并且特别是沿着竖直方向彼此偏移。偏移量x严格大于零，例如包括在10和50mm之间。

在图5所示的实施方式中，中间区段160是弯曲的。优选地，对于每个转向器导管156A、156B，弯曲的中间区段160与基本上直的端部区段158、159中的每一个之间的过渡是连续的，即没有角度。优选地，在该实施方式中，转向器导管156A、156的中心轴线形成连续线。在图5所示的例子中，中间区段160在其两个端部之间连续地弯折。尽管方向发生改变，但转向器导管156A、156B的这种连续弯折和沿着其长度不存在角度允许靶16、18通过转向器导管156A、156B的特定平滑的位移。

在图5所示的例子中，中间区段160优选地包括由拐点分开的凹形区段和凸形区段。特别地，拐点位于沿着中间区段160的中心轴线测量的、中间区段160的中心轴线的几何中间。

根据靶16、18的长度和直径来选择每个转向器导管156A、156B的曲率半径及其直径，以便导致靶16、18通过导管156A、156B的平滑位移。

优选地，每个转向器导管156A、156B在每个端部区段158和中间区段160之间的接合部处的曲率半径被包括在200和800mm之间。由发明人执行的测试显示，该特定的曲率半径导致转向器32的特别小的尺寸与靶16、18通过转向器导管156A、156B的基本无阻力的位移相结合。这种几何形状在圆柱形靶16、18具有直径被包括9mm和12mm之间的圆形底面和被包括在9mm和80mm之间的长度的情况下特别有利。

根据替代实施方式(未被示出)，中间区段160是直的，而不是图5所示和上述的那样弯曲的。与具有弯曲的中间区段160的实施方式相比，该实施方式具有更容易制造的优点。

对于每个转向器导管156A、156B，端部区段158、159的方向与中间区段160的中心轴线之间的角度的绝对值和转向器导管156A、156B的直径根据靶16、18的长度和直径来选择，以便导致靶16、18通过导管156A、156B平滑地位移。

在该实施方式中，对于每个转向器导管156A、156B，端部区段158、159的方向与中间区段160的中心轴线之间的角度的绝对值被包括在2°和5°之间。由发明人执行的测试显示，中间区段160的该特定的倾斜角度导致转向器32的特别小的尺寸与靶16、18通过转向器导管156A、156B的基本无阻力的位移相结合。这种几何形状在圆柱形靶16、18具有直径被包括9mm和12mm之间的圆形底面和被包括在9mm和80mm之间的长度的情况下特别有利。

第一转向器导管156A和第二转向器导管156B优选地相对于这两个导管156A、156B之间的中间平面对称。第一转向器导管156A例如从第一连接器150向下延伸到第三连接器154，而第二转向器导管156B从第二连接器152向上延伸到第三连接器156。

第一转向器导管156A在其第一位置将第一连接器150连接至第三连接器154，以便限定用于靶16、18从第一连接器150位移到第三连接器154的路径。在该位置，在图1至图4所示的例子中，第一转向器导管156A限定用于靶16、18在衰变站30和仪器管系统12之间位移的路径。在图5所示的转向器32的构造中，第一转向器导管156A处于其第一位置。

更具体地，在第一位置，第一转向器导管156A的端部分别与第一连接器150和第三连接器154对齐。

在第一转向器导管156A的第二位置，第一转向器导管156A不将第一连接器150连接至第三连接器154。例如，在第二位置，第一转向器导管156A的端部不与第一连接器150和第三连接器154对齐。因此，在第一连接器150和第三连接器154之间，并且因此在该特定例子中在衰变站30和仪器管系统12之间，不可能存在靶16、18的位移。

第二转向器导管156B在其第一位置将第二连接器152连接至第三连接器154，以便限定用于辐照靶16、18从第二连接器152位移到第三连接器154的路径。在该位置，在图1至图4所示的例子中，第二转向器导管156B限定用于靶16、18在辐照靶供给系统21和仪器管系统12之间位移的路径。

更具体地，在第一位置，第二转向器导管156B的端部分别与第二连接器152和第三连接器154对齐。

在第二转向器导管156B的第二位置，第二转向器导管156B不将第二连接器150连接至第三连接器154。例如，在第二位置，第二转向器导管156B的端部不与第二连接器152和第三连接器154对齐。因此，在第二连接器152和第三连接器154之间，并且因此在该特定例子中在辐照靶供给系统21和仪器管系统12之间，不可能存在靶16、18的位移。

在图5所示的构造中，第二转向器导管156B处于其第二位置。

图5所示的转向器32的构造对应于转向器32的第一构造。在图5所示的构造中，转向器32限定了用于靶16、18从衰变站30位移到仪器管系统12的路径。

其中第一转向器导管156A处于第二位置并且第二转向器导管156B处于第二位置的转向器32的构造对应于转向器32的第二构造。在该构造中，转向器32限定用于靶16、18在辐照靶供给系统21和仪器管系统12之间位移的路径。

由于其结构，在转向器32的第一构造中，转向器32允许靶16、18直接从连接至第一连接器150的导管(例如，衰变导管52)传送到连接至第三连接器156的导管(例如，仪器导管系统12的导管13)中，即，在转向器32的第一构造中，通过转向器32在这些导管之间存在直接连通。

在转向器32的第二构造中，转向器32允许靶16、18直接从连接至第二连接器152的导管(例如，辐照靶供给系统21的供给管23)传送到连接至第三连接器156的导管(例如，仪器管系统12的导管13)中，即，在转向器32的第二构造中，通过转向器32在这些导管之间存在直接连通。

转向器32还包括致动器，其被配置为用于使至少一个转向器导管156例如通过旋转或平移从第二位置位移到第一位置和/或从第一位置位移到第二位置。

在图5所示的例子中，致动器包括活塞168。在该例子中，活塞168将第一转向器导管156A和第二转向器导管156B界定在其中。

活塞168能在图5所示的第一位置和第二位置(未被示出)之间移动，在活塞168的第一位置，第一转向器导管156A处于其第一位置并且第二转向器导管156B处于其第二位置，而在活塞168的第二位置，第一转向器导管156A处于其第二位置并且第二转向器导管156B处于其第一位置。转向器32被配置为使得当第二转向器导管156B处于其第二位置时，第一转向器导管156A处于其第一位置，反之亦然。

活塞168优选为气动活塞。

更具体地，在图5所示的例子中，转向器32包括转向器壳体170，该转向器壳体170包括彼此间隔开的第一壁172和第二壁174，转向器导管156A、156B从第一壁172延伸到第二壁174。在图5所示的例子中，第一壁172和第二壁174基本上平行。第一连接器150和第二连接器152例如设置在第一壁172上，并且第三连接器156设置在第二壁174上。

活塞168被接收在壳体170中，以便能够在其中相对于壳体170沿着位移方向X滑动。位移方向X特别地垂直于转向器导管156A、156B的端部区段158、159的轴线，并且更具体地是竖直的。

在活塞168和壳体170之间界定第一腔室176和第二腔室178，这些腔室176、178沿着活塞168的位移方向X定位在活塞168的两侧。

转向器壳体170还包括入口端口180和出口端口182，入口端口180旨在将加压流体引入第一腔室176中，以便使活塞168从其第一位置位移到其第二位置，出口端口182旨在允许在活塞168的位移期间从第二腔室178移除空气。

活塞168被配置为在第一腔室176中不存在加压流体的情况下返回到其第一位置。在该实施方式中，活塞168的第一位置对应于被动安全位置，因为它将仪器管系统12连接至衰变站30，并因此连接至具有强辐射屏蔽的区域。

在图5所示的例子中，第一转向器导管156A位于第二转向器导管156B上方，并且活塞168被配置为用于从第一位置向上移动到第二位置并且从第二位置向下移动到第一位置。

转向器32优选地包括密封装置177，该密封装置177被配置为用于密封活塞168与转向器壳体170的第一壁172和第二壁174之间的空间。密封装置177例如以围绕活塞168的圆周延伸的密封环的形式提供。

活塞168在垂直于活塞168的位移方向的平面中的最长尺寸取决于导管156A、156B的端部区段158、159之间的偏移量x以及每一个导管156A、156B的几何形状，特别是取决于端部区段158、159和中间区段160之间的角度或端部区段158、159和中间区段160之间的接合部处的曲率半径。

转向器壳体170特别是圆柱形，例如具有圆形底面。在这种情况下，第一连接器150和第二连接器152例如形成在圆柱体的一个底面上，并且第三连接器154形成在圆柱体的相对底面上。活塞168具有与转向器壳体170的形状相对应的形状，特别是具有圆形底面的圆柱形，底面的直径基本上对应于转向器壳体170的直径。

在该实施方式中，致动器还包括用于使活塞168位移的加压气体供应源。

切换单元40被配置为用于控制向第一腔室176的预定量的加压气体的供应，以便使活塞168从其第一位置位移到其第二位置，并且因此将转向器32置于其第二构造。在没有将加压气体喷射到第一腔室176中的情况下，实现活塞168从第二位置到第一位置的位移。

现在将参照图6描述根据第二实施方式的转向器32’。在该图上，与根据第一实施方式的转向器32相关的图5所示的元件相同的元件由相同的附图标记表示。

根据第二实施方式的转向器32’与根据第一实施方式的转向器32的不同之处在于，仅存在一个转向器导管156。更具体地，转向器导管156在其第一位置将第一连接器150连接至第三连接器154，并且在其第二位置将第二连接器152连接至第三连接器154。

在该实施方式中，转向器导管156能在第一位置和第二位置之间旋转。

更具体地，在该实施方式中，转向器32’包括支撑件180和可旋转导管承载件182，支撑件180例如是板，第一连接器150和第二连接器152设置在该支撑件180上，并且可旋转导管承载件182例如是盘，该可旋转导管承载件182以能相对于支撑件180围绕垂直于支撑件180的平面的旋转轴线R旋转的方式安装在支撑件180上。

转向器导管156的一个端部184安装到可旋转导管承载件182上，使得可旋转导管承载件182的旋转使转向器导管156在其第一位置与其第二位置之间位移。旋转轴线R与转向器导管156的端部区段159的轴线对齐，该端部区段159与转向器导管156的安装到可旋转导管承载件182上的端部相对地定位。

根据可旋转导管承载件182的角位置，转向器导管156的最靠近支撑件180的端部区段158与第一连接器150或与第二连接器152对齐，分别限定用于靶16、18从第一连接器150位移到第三连接器154或从第二连接器152位移到第三连接器154的路径。

转向器导管156的端部区段159的位置在可旋转导管承载件182的旋转期间不改变。

例如，在图6所示的例子中，其中第一连接器150位于第二连接器152上方并且与其竖直对齐，转向器导管156围绕旋转轴线R在第一旋转方向D上旋转180度使转向器导管156从其第一位置进入其第二位置，并且转向器导管156围绕旋转轴线R在与第一旋转方向D相反的第二方向上旋转180度使转向器导管156从其第二位置进入其第一位置。

第三连接器154特别是固定地接收在固定支撑结构(未被示出)中。固定支撑结构例如由板形成，该板特别是平行于形成支撑件180的板延伸。固定支撑结构和支撑件180可以特别地是转向器壳体的一部分，该转向器壳体另外包括将固定支撑结构连接至支撑件180的至少一个连接壁。转向器壳体可以类似于在图5中示出的转向器壳体。

转向器导管156的端部区段159通过中间连接器185连接至第三连接器154，中间连接器185允许转向器导管156相对于第三连接器154的相对旋转。中间连接器185例如是包括两个单独部件185A、185B的快速联接系统，两个单独部件185A、185B可相对于彼此旋转，并且因此允许转向器导管156相对于第三连接器154相对旋转。

在该实施方式中，例如致动器包括马达，该马达被配置为用于使转向器导管156在第一旋转方向或第二旋转方向上旋转预定角度，以便使其在第一位置与第二位置之间位移。马达更具体地通过任何适合的方式连接至可旋转导管承载件182，以便驱动可旋转导管承载件182在第一或第二旋转方向上旋转预定角度。

切换单元40被配置为用于根据需要控制马达。

转向器导管156的几何形状与针对转向器导管156A、156B描述的几何形状相同。

用于使用上述装置6来产生活化的辐照靶16的方法包括以下步骤：

-将q₁个数量的非活化的辐照靶16从辐照靶供给系统21传递200到仪器管系统12中；

-将该q₁个数量的非活化的辐照靶16暴露202于仪器管系统12中的中子通量达预定辐照持续时间d₁，以便获得q₁个数量的部分活化的辐照靶16，该预定辐照持续时间d₁小于或等于用于将辐照靶(16)的前体材料完全转化为期望的放射性核素的最小活化时间；以及

-将q₁个数量的辐照靶16从仪器管系统12传递204到衰变站30中；以及

-将至少一些辐照靶16从衰变站30排出214到靶储存容器34中，特别是通过排出系统27。

现在将参照图7更具体地描述根据第一实施方式的方法。

根据第一实施方式，预定辐照持续时间d₁严格小于用于将包含在辐照靶16中的前体材料完全转化为期望的放射性核素所需的最小活化时间。

因此，在步骤204结束时获得的q₁个第一数量的辐照靶16是q₁个第一数量的部分活化的辐照靶16。在步骤206期间，将该q₁个第一数量的部分活化的辐照靶16从仪器管系统12传递到衰变站30中。

根据该实施方式的方法还包括在步骤206和214之间的以下连续步骤：

-将q₂个数量的非活化的辐照靶16从辐照靶供给系统21传递208到仪器管系统12中；

-将q₁个数量的部分活化的辐照靶16从衰变站30传递210回仪器管系统12中；

-将q₁个数量的部分活化的辐照靶16和q₂个数量的非活化的辐照靶16暴露于仪器管系统12中的中子通量达预定辐照持续时间d₂，以便获得q₁个数量的部分活化或完全活化的辐照靶16和q₂个数量的部分活化的辐照靶16。

优选地，在步骤214期间，从衰变站30排出到靶储存容器34中的辐照靶16是完全活化的辐照靶16。

上述“传递”步骤由靶驱动系统25执行。

在步骤210期间，通过入口分配器68将部分活化的辐照靶16从衰变站30传送出，该入口分配器68每次仅让预定量的辐照靶16通过，同时将剩余的辐照靶16保持在衰变站30中。

更具体地，为了释放预定量A的辐照靶16，执行以下步骤：

-步骤a1：借助于第一致动器74使锁定元件70从释放位置位移到锁定位置；

-步骤a2：启动加压气体供应源60以便从衰变导管52的出口58获得通过衰变导管52的加压气体流，该加压气体流将收容在衰变导管52中的辐照靶16推向衰变导管52的入口56，直到它们抵靠在定位在锁定位置的锁定元件70上；

-步骤a3：借助于第二致动器76使保持器72从缩回位置位移到延伸位置，在延伸位置，保持器72抵靠在收容在衰变导管52中的辐照靶16上；

-步骤a4：借助于第一致动器74使锁定元件70从锁定位置位移到释放位置，使得与在加压气流的方向上位于保持器72下游的辐照靶16相对应的预定量的辐照靶16通过加压气体流经由衰变导管入口56从衰变导管52中运送出，同时剩余的辐照靶16(即，保持器72抵靠的辐照靶16和位于其上游的辐照靶16)借助于定位在延伸位置的保持器72而被保持在衰变导管52中。

优选地，加压气体的流动在整个步骤a2至a4期间保持启动。

更具体地，在步骤a3期间，保持器72抵靠在面向保持器72的辐照靶16上，该辐照靶16沿着衰变导管52的长度在保持器72的任一侧延伸。

数量q₁优选为辐照靶的预定量A的倍数，使得q₁＝m*A，其中m是大于或等于1的整数，并且优选严格大于1。

在m严格大于1的情况下，在步骤210期间，将上述序列的步骤a1至a4重复m次，使得从衰变站30释放q₁个数量的辐照靶16。

在辐照靶16的预定量A等于1的优选例子中，将上述序列的步骤a1至a4重复q₁次。

优选地，在步骤210期间，入口计数器96对从衰变站30传送到仪器管系统12中的辐照靶16的数量进行计数，并且重复上述序列的步骤a1到a4，直到q₁个数量的辐照靶16已被传送到仪器管系统12。

在步骤210期间，q₁个数量的部分活化的辐照靶16从衰变站30传送到其中收容了在步骤208期间传递到仪器指形件14中的q₂个数量的辐照靶16的仪器指形件14中，并且占据该仪器指形件14中位于q₂个数量的非活化的辐照靶16上方的位置。

因此，在步骤210结束时，仪器指形件14在从其底部到顶部的方向上包含q₂个数量的非活化的辐照靶和q₁个数量的部分活化的辐照靶16。

步骤214是从衰变站30排出q₁个数量的完全活化的辐照靶16的步骤。

在该步骤期间，通过衰变站30的衰变站出口58排出q₁个数量，并且借助于靶驱动系统25将其传递到排出系统27中。

根据一个例子，在步骤214期间，将出口阻挡件84打开，并且将辐照靶16通过在从衰变导管52的入口56到出口58的方向上流动的加压气体流运送到排出导管120中，直到它们抵靠在排出阻挡件128上。然后打开排出阻挡件128，使得辐照靶16可以被排出到对应的排出容器34中。

在衰变站30包括出口分配器92的实施方式中，通过执行如上所述的步骤a1至a4通过衰变站出口58分批地排出与预定量对应的数量q₁，其中用“出口”替换“入口”并且用“入口”替换“出口”。

可选地，在从衰变站30排出辐照靶16之前，由存在于排出导管52中的q₁个数量的辐照靶16发射的辐射(特别是剂量率)由出口辐射检测器102和/或可选的中间辐射检测器104测量，只有在测得的辐射(特别是剂量率)低于预定阈值时，才排出辐照靶16。

在步骤214期间，从衰变站30仅排出q₁个数量的完全活化的辐照靶16。根据优选实施方式，在排出q₁个数量的完全活化的辐照靶16时，在衰变站30中仅存在q₁个数量的辐照靶16。

优选地，该方法在步骤212和214之间包括步骤216：将q₁个数量的完全或部分活化的辐照靶16和q₂个数量的部分活化的辐照靶16传递到衰变站30中。

步骤216由靶驱动系统25执行。在步骤216期间，优选地通过辐照靶驱动系统25将第一量的辐照靶16和第二量的辐照靶16驱动到衰变站30中，直到它们抵靠在衰变站30的出口阻挡件84上，或者，如果存在出口分配器92，则抵靠在出口分配器92的锁定元件上。

在该步骤期间保持辐照靶16的线性顺序，使得q₁个数量的完全或部分活化的辐照靶16比q₂个数量的部分活化的辐照靶16更靠近衰变导管出口52。

在步骤216之后，将q₁个数量的非活化的辐照靶16传递到仪器管系统12中(步骤218)，并且使用靶驱动系统25通过上述的步骤a1至a4的实施将q₂个数量的部分活化的辐照靶16传递回仪器管系统12中(步骤220)。

在步骤220结束时，仪器指形件14在从其底部到顶部的方向上包含q₁个数量的非活化的辐照靶16和q₂个数量的部分活化的辐照靶16。

在步骤220之后，该方法包括步骤222：将收容在仪器指形件14中的辐照靶16暴露于核反应堆的堆芯10中的中子通量达预定辐照持续时间d₃，以便获得q₁个数量的部分活化的辐照靶16和q₂个数量的完全活化的辐照靶。

步骤216、218、220和222可以重复多次，每次重复导致产生一批完全活化的辐照靶16。每批完全活化的辐照靶16通过步骤214从衰变站排出。

可选地，该方法包括以下步骤：在步骤200、208和218期间将辐照靶16从辐照靶供给系统21传递到仪器管系统12中之前，使转向器32位移到第二构造；以及在步骤206、210和220期间将辐照靶16从仪器管系统12传递到衰变站30中之前，使转向器32从第二构造位移到第一构造。

优选地，在步骤206、210、216和220中，入口计数器96对从仪器管系统12传送到衰变站30中或从衰变站30传送到仪器管系统12中的辐照靶16的数量进行计数。

数量q₁优选等于数量q₂。

优选地，将辐照靶16暴露于核反应堆的堆芯中的中子通量的所有辐照持续时间(例如d₁、d₂和d₃)都是相同的。

根据一个例子，这些辐照持续时间中的每一个都等于用于将包含在辐照靶16中的前体材料完全转化为期望的放射性核素的最小活化时间的一半。在这种情况下，在步骤212结束时获得的q₁个数量的辐照靶16和在步骤222结束时位于仪器指形件14的顶部的所述量的辐照靶16是完全活化的辐照靶16。因此，可以从装置6取回这些完全活化的辐照靶，其中取回时段对应于期望的放射性核素的活化时间的一半。

事实上，这些辐照持续时间中的每一个都可以对应于用于将包含在辐照靶16中的前体材料完全转化为期望的放射性核素的最小活化时间的一部分(等于1/M)。根据所需的取回间隔和用于将包含在辐照靶16中的前体材料完全转化为期望的放射性核素的最小活化时间之间的关系来选择整数M。在这种情况下，仪器指形件14在步骤222结束时包括或可以包括M个不同活化阶段中的辐照靶16，并且每批的辐照靶16必须在被完全活化之前在堆芯10中的中子通量中暴露M次。在这种情况下，在步骤212结束时获得的q₁个数量的辐照靶16仅被部分活化，并且这些辐照靶16必须返回到仪器指形件14中，以便在中子通量中暴露达到最小活化时间所需的次数。

可选地，在步骤216之后并且在步骤214中排出完全活化的辐照靶16之前，该方法另外包括将完全活化的辐照靶16保持在衰变站30中达衰变持续时间d₄的步骤。

衰变持续时间d₄对应于由q₁个数量的完全活化的辐照靶16发射的辐射(特别是剂量率)下降到低于预定阈值所需的时间。根据一个例子，衰变持续时间d₄根据包含在辐照靶16中的材料的性质进行预先确定。根据替代方案，衰变持续时间d₄取决于由出口辐射检测器102和/或可选的中间辐射检测器104对辐射(特别是剂量率)的测量。

根据该选择，在上述量的完全活化的辐照靶16已经在衰变站30中保持了衰变持续时间d₃之后执行步骤214。

根据一个特定例子，要以等于用于将包含在辐照靶16中的前体材料完全转化为期望的放射性核素的最小活化时间的一半的递送间隔递送多批N个辐照靶，该递送间隔可选地增加由q₁个数量的完全活化的辐照靶16发射的辐射、特别是剂量率下降到低于预定阈值所需的衰变持续时间d₄。

在该特定例子中，所有预定辐照持续时间等于用于将包含在辐照靶16中的前体材料完全转化为期望的放射性核素的最小活化时间的50％。

在该方法的步骤200中，将N个非活化的辐照靶16从辐照靶供给系统21传递到仪器指形件14中。

在步骤204中，将这N个非活化的辐照靶16置于核反应堆堆芯中的中子通量之下持续一定时间，该时间等于用于将包含在辐照靶16中的前体材料完全转化的最小活化时间的一半。

在步骤206中，将这N个部分活化的辐照靶16传送到衰变站30中。

在步骤208中，将N个非活化的辐照靶16从辐照靶供给系统21传递到仪器指形件14中。

在步骤210中，将N个部分活化的辐照靶16从衰变站30传递到仪器指形件14中，使得仪器指形件从底部到顶部包含N个非活化的辐照靶16和N个部分活化的辐照靶16。

在步骤212中，将包含在仪器指形件14中的辐照靶16置于核反应堆堆芯中的中子通量之下持续一定时间，该时间等于用于将包含在辐照靶16中的前体材料完全转化的最小活化时间的一半，以便获得N个完全活化的辐照靶16和N个部分活化的辐照靶16。

在步骤216中，将N个完全活化的辐照靶16和N个部分活化的辐照靶16从仪器指形件14传递到衰变站30中，辐照靶16的线性顺序被保留。因此，N个完全活化的辐照靶16比N个部分活化的辐照靶16更靠近衰变站30的出口。

然后，在步骤214中，将N个完全活化的辐照靶16排出到排出容器34中。可选地，在步骤214中将它们排出之前，它们在衰变站30中保持预定衰变持续时间d4。

在步骤218中，将N个非活化的辐照靶16从辐照靶供给系统21传递到仪器指形件14中。

在步骤220中，将存储在衰变站30中的N个部分活化的辐照靶16从衰变站30传递到仪器指形件14中，使得仪器指形件从底部到顶部包含N个非活化的辐照靶16和N个部分活化的辐照靶16。

在步骤222中，将包含在仪器指形件14中的辐照靶16置于核反应堆堆芯中的中子通量之下持续一定时间，该时间等于用于将包含在辐照靶16中的前体材料完全转化的最小活化时间的一半，以便获得N个完全活化的辐照靶16和N个部分活化的辐照靶16。

步骤216至222可以根据需要经常重复，这些步骤的每次重复导致产生一批N个完全活化的辐照靶16，其产生持续时间等于用于将包含在辐照靶16中的前体材料完全转化为期望的放射性核素的最小活化时间的一半。然后，在衰变站30中持续可选的衰变持续时间d₄之后，可以通过步骤214将该批排出。

上述装置6优选地包括被配置为用于实现上述方法的控制器160。

特别地，用于产生活化的辐照靶的装置6(例如ICU 42)可选地包括控制器160，该控制器160被配置为用于控制由装置6执行的以下步骤：

-使用靶驱动系统25将q₁个数量的非活化的辐照靶16从辐照靶供给系统21传递到仪器管系统12中；

-使该q₁个数量的非活化的辐照靶16暴露于仪器管系统12中的中子通量达预定辐照持续时间d₁，以便获得q₁个数量的部分活化的辐照靶16，预定辐照持续时间d₁严格小于用于将包含在辐照靶16中的前体材料完全转化为期望的放射性核素的最小活化时间；

-使用靶驱动系统25将q₁个数量的部分活化的辐照靶16从仪器管系统12传递到衰变站30中；

-使用靶驱动系统25将q₂个数量的非活化的辐照靶16从辐照靶供给系统21传递到仪器管系统12中；

-使用靶驱动系统25使q₁个数量的部分活化的辐照靶16从衰变站30传递回仪器管系统12中；

-将q₁个数量的部分活化的辐照靶16和q₂个数量的非活化的辐照靶16暴露于仪器管系统中的中子通量达预定辐照持续时间d₂，以便获得q₁个数量的部分活化或完全活化的辐照靶16和q₂个数量的部分活化的辐照靶16；以及

-将至少一些辐照靶16并且更具体地将完全活化的辐照靶16从衰变站30排出到靶储存容器34中。

上述的衰变站30和装置6是有利的。

实际上，衰变站30允许将预定量的辐照靶16传送到衰变站30中，用于在被传送回核反应堆的堆芯10中之前临时储存部分活化的辐照靶16，以便借助于入口分配器68进一步活化，或者用于在其排出到储存容器34中之前使活化的短寿命的放射性同位素衰变到可接受的水平。

可以将收容在衰变站30中的预定量的辐照靶16传送回由衰变站30提供的堆芯10中，这允许以小于同一仪器管系统12内的堆芯中的放射性同位素的活化时间的递送间隔产生多批放射性同位素。例如，能够以与堆芯中的放射性同位素的活化时间的一半相对应的递送间隔产生多批放射性同位素。

特别地，衰变站30可以从衰变站的入口到出口以这种线性顺序接收一批部分活化的辐照靶16(仅用了堆芯中所需的活化时间的一部分)和一批完全活化的辐照靶(已经用了堆芯中所需的活化时间)。然后，入口分配器68和相关联的入口计数器96允许选择性地仅将部分活化的放射性同位素传送回堆芯10中，同时将完全活化的辐照靶16保持在衰变站30中。

通过使完全活化的辐照靶16在装置6的排出回路内中间储存足以使短寿命的放射性同位素的活性降低到可接受水平的持续时间，衰变站30还允许将完全活化的辐照靶16排出到传统的储存容器34中，而不需要高放射性物质工作屏蔽室或操纵器。一旦放射性水平降低到低于预定阈值，活化的辐照靶27可以自动地从衰变站30传送到装置6的排出系统27中。另外，该衰变站30可以直接集成到现有的放射性核素生成系统中，而几乎无需额外的工作，同时允许短寿命的高放射性副产物同位素的安全衰变。

因此，该衰变站30构成了用于从核反应堆的堆芯10排出活化的辐照靶16的成本有效且紧凑的方案，同时使对环境的风险最小化。

根据本发明的方法允许减小包含在完全活化的辐照靶16中的放射性同位素的递送间隔。实际上，在每个时刻，仪器指形件14在不同的活化阶段包含至少两批辐照靶16。衰变站30用作部分活化批次的中间储存装置，而新的批次的非活化靶16被引入仪器指形件14中。一旦新的批次已经被引入仪器指形件14中，部分活化的辐照靶16的批次就可以被传送回仪器指形件14中，以进一步暴露于中子通量。具有入口分配器68和相关联的入口计数器96的衰变站30的特定结构使得可以仅将两批辐照靶中的一批传送回仪器指形件14中，而另一批在被排出到对应的排出容器中之前保持在衰变站30中，可能已经在衰变站30中保持了允许短寿命的高辐射同位素充分衰变的衰变时间d3之后。

根据第二实施方式，用于使用上述的装置6来产生活化的辐照靶16的方法包括以下步骤：

-将非活化的辐照靶16从辐照靶供给系统21传递到仪器管系统12中；

-将辐照靶16暴露于仪器管系统12中的中子通量达预定辐照持续时间，该预定辐照持续时间与将包含在辐照靶16中的前体材料完全转化为期望的放射性核素所需的最小活化时间相对应，以便获得完全活化的辐照靶16；

-将完全活化的辐照靶16从仪器管系统12传递到衰变站30中；

-将完全活化的辐照靶16保持在衰变站30中达衰变持续时间

-将辐照靶16从衰变站30排出到靶储存容器34中。

衰变持续时间对应于由q₁个数量的完全活化的辐照靶16发射的辐射(特别是剂量率)下降到低于预定阈值所需的时间。根据一个例子，衰变持续时间根据包含在辐照靶16中的材料的性质进行预先确定。根据替代方案，衰变持续时间取决于由出口辐射检测器102和/或可选的中间辐射检测器104对辐射(特别是剂量率)的测量。

可选地，该方法包括以下步骤：在将辐照靶16从辐照靶供给系统21传递到仪器管系统12中之前，使转向器32位移到第二构造；以及在将辐照靶16从仪器管系统12传递到衰变站30中之前，使转向器32从第二构造位移到第一构造。

优选地，入口计数器96对从仪器管系统12传送到衰变站30中的辐照靶16的数量进行计数。

根据该替代方案的方法导致以等于期望的放射性核素的最小活化时间扩增衰变持续时间的递送间隔产生放射性核素。

根据该替代方案的方法是有利的。实际上，由于辐照靶只有在高放射性同位素副产物衰变之后才进入容器34，因此它提高了安全性并降低了对环境和人员的辐射污染。另外，它可以自动执行，并且不需要使用附加的单独装置，例如高放射性物质工作屏蔽室。因此，容易实施并且仅需要很少的空间。

在以上描述中，转向器32被描述为包括衰变站30的装置的一部分。在这种情况下，它通过衰变站30间接连接至辐照靶排出系统27。然而，转向器32也可以是不包括衰变站30的装置的一部分，然后直接连接至辐照靶排出系统27，而在其间没有插入衰变站30。

另外，转向器32被描述为连接至核反应堆堆芯的仪器管系统12。然而，根据需要，转向器32可以连接至核反应堆堆芯内的其他结构而不是仪器管系统12，具有相同的优点。

本申请还涉及用于在核反应堆的仪器管系统12中产生活化的辐照靶16的装置，该装置包括：

-如上文所述的辐照靶供给系统21，其被配置为用于提供非活化的辐照靶16；

-如上所述的仪器管系统12，其被配置为用于考虑到辐照靶16通过暴露于核反应堆中的中子通量的活化而从辐照靶供给系统21接收辐照靶16；

-辐照靶排出系统27，其包括被配置为联接至靶储存容器34的靶出口端口，

-如上所述的转向器32，其被配置为选择性地限定用于辐照靶16在辐照靶供给系统21与仪器管系统12之间或在仪器管系统12与辐照靶排出系统27之间位移的路径，第一连接器150连接至辐照靶排出系统27，第二连接器152连接至辐照靶供给系统21，并且第三连接器154连接至仪器管系统12；以及

-辐照靶驱动系统25，其被配置为用于将至少一些辐照靶16输送通过装置6。

Claims (39)

1.一种衰变站(30)，其被配置为用于以预定线性顺序从核反应堆的堆芯(10)的结构(12)接收辐照靶(16)，所述衰变站(30)包括壳体(50)，所述壳体(50)包括辐射屏蔽件(54)，所述辐射屏蔽件(54)被配置为用于保护所述衰变站(30)的环境免受由收容在所述衰变站(30)中的所述辐照靶(16)发射的辐射的影响，

所述壳体(50)界定旨在以所述预定线性顺序收容所述辐照靶(16)的衰变导管(52)，所述衰变导管(52)包括：

-衰变导管入口(56)，其旨在连接至所述核反应堆的堆芯(10)的结构(12)以从所述结构(12)接收所述辐照靶(16)；

-衰变导管出口(58)，其旨在连接至辐照靶排出系统(27)以从所述衰变站(30)排出所述辐照靶(16)，

所述衰变站(30)还包括：

-入口分配器(68)，其位于所述衰变导管入口(56)处，并且被配置为用于从所述衰变站(30)向所述核反应堆的堆芯(10)的结构(12)每次仅释放预定量的辐照靶(16)，所述入口分配器(68)被配置为用于释放最靠近所述衰变导管入口(56)的辐照靶(16)，同时将剩余的辐照靶(16)保持在所述衰变导管(52)中；

-入口计数器(96)，其被配置为用于对通过所述衰变导管入口(56)进入或离开所述衰变导管(52)的辐照靶(16)的数量进行计数，所述入口计数器(96)位于所述衰变导管入口(56)处，以及

-出口辐射检测器(102)，其被配置为用于测量由位于所述衰变导管出口(58)处的辐照靶(16)发射的辐射。

2.根据权利要求1所述的衰变站(30)，其还包括加压气体供应源，所述加压气体供应源连接至所述衰变导管出口(58)以将加压气体从所述衰变导管(52)的出口(58)引入到所述衰变导管(52)中。

3.根据权利要求2所述的衰变站(30)，其中，所述入口分配器(68)在从所述衰变导管入口(56)朝向所述衰变导管出口(58)的方向上依次包括：

-锁定元件(70)，其能在锁定位置和释放位置之间位移，在所述锁定位置，所述锁定元件(70)阻止所述辐照靶(16)通过所述衰变导管入口(56)从所述衰变导管(52)中移出，而在所述释放位置，所述锁定元件(70)允许预定量的辐照靶(16)通过所述衰变导管入口(56)从所述衰变导管(52)中出来；以及

-保持器(72)，其能在缩回位置和延伸位置之间位移，在所述缩回位置，所述保持器(72)允许所述辐照靶(16)通过，而在所述延伸位置，所述保持器(72)至少部分伸入所述衰变导管(52)中，所述保持器被配置为用于在所述延伸位置抵靠在辐照靶上，以便阻止所述辐照靶朝向所述衰变导管入口(56)移动，

并且其中所述入口分配器(68)还包括：

-第一致动器(74)，其被配置为用于使所述锁定元件在所述锁定位置和所述释放位置之间位移；以及

-第二致动器(76)，其被配置为用于使所述保持器(72)在所述延伸位置和所述缩回位置之间位移，所述第一致动器和/或第二致动器例如是气动致动器、磁性致动器或液压致动器。

4.根据权利要求3所述的衰变站(30)，其中，所述锁定元件(70)包括锁定销(73)，所述锁定销(73)被配置为在所述锁定元件(70)的所述锁定位置径向延伸穿过所述衰变导管(52)，并且其中所述保持器(72)包括保持销(75)和弹簧元件，所述保持销(75)被配置为在所述保持器(72)的所述延伸位置径向地部分伸入所述衰变导管(52)中，所述弹簧元件连接至所述保持销(75)。

5.根据权利要求3和4中任一项所述的衰变站(30)，其还包括控制器(80)，所述控制器(80)被配置为通过控制释放序列来控制由所述入口分配器(68)对预定量的辐照靶(16)的释放，所述释放序列包括以下一系列步骤：

-借助于所述第一致动器(74)使所述锁定元件(70)从所述释放位置位移到所述锁定位置；

-启动所述加压气体供应源以便从所述衰变导管(52)的出口端部获得通过所述衰变导管(52)的加压气体流，该加压气体流被配置为用于将收容在所述衰变导管(52)中的辐照靶(16)推向所述衰变导管(52)的入口端部，直到它们抵靠在定位于所述锁定位置的所述锁定元件(70)上；

-借助于所述第二致动器(76)使所述保持器(72)从所述缩回位置位移到所述延伸位置，在所述延伸位置，所述保持器能够抵靠在收容在所述衰变导管(52)中的辐照靶上；

-借助于所述第一致动器(74)使所述锁定元件(70)从所述锁定位置位移到所述释放位置，使得与在加压气体流的方向上位于所述保持器下游的辐照靶(16)相对应的预定量的辐照靶(16)通过所述衰变导管入口(56)从所述衰变导管(52)中运送出，同时剩余的辐照靶(16)借助于定位在所述延伸位置的所述保持器而被保持在所述衰变导管(52)中。

6.根据权利要求5所述的衰变站(30)，其中，所述控制器(80)还适于根据要通过所述衰变导管入口(56)从所述衰变站(30)释放的辐照靶(16)的总量将所述释放序列重复多次。

7.根据前述任一项权利要求所述的衰变站(30)，其中，所述预定量的辐照靶(16)等于一个辐照靶(16)，所述分配器被配置为用于从所述衰变站(30)向所述核反应堆的堆芯(10)的结构逐个地释放所述辐照靶(16)。

8.根据前述任一项权利要求所述的衰变站(30)，其还包括至少一个中间辐照靶计数器(100)，所述至少一个中间辐照靶计数器(100)被配置为用于对存在于所述衰变导管(52)中的辐照靶(16)的数量进行计数，并且位于所述入口计数器(96)和所述衰变导管(52)的所述衰变导管出口(58)之间，所述至少一个中间辐照靶计数器(100)例如是温度传感器、压力传感器或辐射传感器，例如γ辐射传感器。

9.根据前述任一项权利要求所述的衰变站(30)，其还包括至少一个中间辐射检测器(104)，所述至少一个中间辐射检测器(104)被配置为用于测量由收容在所述衰变导管(52)中的辐照靶(16)发射的辐射，并且位于所述出口辐射检测器(100)和所述衰变导管入口(56)之间。

10.根据前述任一项权利要求所述的衰变站(30)，其还包括出口分配器(92)，所述出口分配器(92)位于所述衰变导管出口(58)处，并且被配置为用于通过所述衰变导管(52)的出口从所述衰变站(30)每次仅释放出预定量的辐照靶(16)，所述出口分配器(92)被配置为用于释放最靠近所述衰变导管出口(58)的辐照靶(16)，同时将剩余的辐照靶(16)保持在所述衰变导管(52)中。

11.根据前述任一项权利要求所述的衰变站(30)，其中，所述衰变导管(52)是直线导管，所述直线导管优选地从所述衰变导管入口(56)到所述衰变导管出口(58)向下倾斜。

12.根据权利要求1至10中任一项所述的衰变站(30)，其中，所述衰变导管(52)基本上是U形的并且包括第一衰变导管区段(110)、第二衰变导管区段(112)和形成在所述第一衰变导管区段和所述第二衰变导管区段之间的接合部处的底部(114)，所述第一衰变导管区段和所述第二衰变导管区段从所述底部向上延伸。

13.根据前述任一项权利要求所述的衰变站(30)，其包括控制器(80)，所述控制器(80)被配置为用于在预定衰变持续时间之后和/或当由所述出口辐射检测器(102)测量到的辐射已经降低到低于预定阈值时，从所述衰变站(30)排出所述辐照靶(16)中的至少一些。

14.根据前述任一项权利要求所述的衰变站(30)，其中，所述核反应堆的堆芯(10)的结构是核反应堆的仪器管系统(12)。

15.一种转向器(32)，其用于在核反应堆中产生活化的辐照靶(16)的装置，所述转向器(32)具有第一构造和第二构造，在所述第一构造中，所述转向器(32)限定用于所述辐照靶(16)在所述核反应堆的堆芯(10)的结构、特别是仪器管系统(12)与用于排出所述活化的辐照靶(16)的辐照靶排出系统(27)之间位移的路径，而在所述第二构造中，所述转向器(32)限定用于所述辐照靶(16)在辐照靶供给系统(21)与所述核反应堆的堆芯(10)的结构之间位移的路径，

所述转向器(32)包括：

-旨在连接至所述辐照靶排出系统(27)的第一连接器(150)；

-旨在连接至所述辐照靶供给系统(21)的第二连接器(152)；

-旨在连接至所述核反应堆的堆芯(10)的结构的第三连接器(154)；

-至少一个转向器导管(156；156A、156B)，该转向器导管能在以下位置之间移动：

-第一位置，其中所述转向器导管将所述第一连接器(150)和所述第二连接器(152)中的一个连接至所述第三连接器(154)，以便限定用于所述辐照靶从所述第一连接器和第二连接器中的所述一个到所述第三连接器(154)的路径；以及

-第二位置，其中所述转向器导管不将所述第一连接器(150)和第二连接器(152)中的所述一个连接至所述第三连接器(154)；

所述或每个转向器导管(156、156A、156B)被成形为使得该转向器导管沿着其长度引起旨在在其中循环的所述辐照靶的方向的两次改变；以及

-致动器，该致动器被配置为用于使所述或每个转向器导管(156；156A、156B)在其第一位置和其第二位置之间位移。

16.根据权利要求15所述的转向器(32)，其中，所述或每个转向器导管(156；156A、156B)包括在所述转向器导管(156、156A、156B)的每个端部处的基本上直的端部区段(158、159)和在所述端部区段(158、159)之间延伸的中间区段(160)。

17.根据权利要求15或权利要求16所述的转向器(32)，其中，每个转向器导管(156；156A、156B)的所述中间区段(160)是直的，所述转向器导管(156、156A、156B)的所述端部区段(158、159)与所述中间区段(160)之间的角度的绝对值例如被包括在2°和5°之间。

18.根据权利要求15至17中任一项所述的转向器(32)，其中，所述或每个转向器导管(156；156A、156B)的中间区段(160)是弯曲的，所述或每个转向器导管(156；156A、156B)在与每个所述端部区段(158、159)的接合部处的曲率半径例如被包括在200和800mm之间。

19.根据权利要求15至18中任一项所述的转向器(32)，其中，所述第三连接器(154)沿着水平方向与所述第一连接器(150)和所述第二连接器(152)间隔开。

20.根据权利要求15至19中任一项所述的转向器(32)，其中，所述第一连接器(150)和所述第二连接器(152)沿着竖直方向基本上对齐，和/或所述第三连接器(154)位于所述第一连接器(150)的高度和所述第二连接器(152)的高度之间的中间高度处。

21.根据权利要求15至20中任一项所述的转向器(32)，其中，所述致动器被配置为用于使所述或每个转向器导管(156；156A、156B)通过平移或旋转在其第一位置和其第二位置之间位移。

22.根据权利要求15至21中任一项所述的转向器(32)，其包括第一转向器导管(156A)和第二转向器导管(156A)，

所述第一转向器导管(156A)在其第一位置将所述第一连接器(150)连接至所述第三连接器(154)，以便限定用于使所述辐照靶(16)从所述第一连接器(150)位移到所述第三连接器(154)的路径，并且

所述第二转向器导管(156、156A、156B)在其第一位置将所述第二连接器(152)连接至所述第三连接器(154)，以便限定用于使所述辐照靶(16)从所述第二连接器(152)位移到所述第三连接器(154)的路径。

23.根据权利要求22所述的转向器(32)，其中，所述转向器(32)被配置为使得当所述第二转向器导管(156B)处于其第二位置时，所述第一转向器导管(156A)处于其第一位置，反之亦然。

24.根据权利要求23所述的转向器(32)，其还包括在其中界定所述第一转向器导管(156A)和所述第二转向器导管(156B)的活塞(168)，所述活塞(168)能在第一位置和第二位置之间移动，在所述活塞(168)的第一位置，所述第一转向器导管(156A)处于其第一位置并且所述第二转向器导管(156B)处于其第二位置，而在所述活塞(168)的第二位置，所述第一转向器导管(156A)处于其第二位置并且所述第二转向器导管(156B)处于其第一位置。

25.根据权利要求24所述的转向器(32)，其还包括转向器壳体(170)，所述活塞(168)被接收在所述转向器壳体(170)中，以便能够在其中沿着位移方向(X)滑动。

26.根据权利要求25所述的转向器(32)，其中，所述转向器壳体(170)还包括：

-形成在所述活塞(168)和所述转向器壳体(170)之间的第一腔室(176)和第二腔室(178)，所述第一腔室(176)和所述第二腔室(178)沿着所述活塞(168)的位移方向位于所述活塞(168)的两侧；

-入口端口(180)，其与所述第一腔室(176)流体连通并且旨在将加压流体引入到所述第一腔室(176)中，以便使所述活塞(168)从其第一位置位移到其第二位置；以及

-出口端口(182)，其与所述第二腔室(178)流体连通并且旨在允许在所述活塞(168)沿着其位移方向(X)位移期间从所述第二腔室(178)移除空气。

27.根据权利要求26所述的转向器(32)，其中，所述活塞(168)被配置为用于在所述第一腔室(176)中不存在加压流体的情况下返回到其第一位置。

28.根据权利要求25至27中任一项所述的转向器(32)，其中，所述转向器壳体(170)包括沿着所述转向器导管(156、156A、156B)的纵向方向彼此间隔开的第一壁(172)和第二壁(174)，所述第一连接器(150)和所述第二连接器(152)设置在所述第一壁(172)上，并且所述第三连接器(154)设置在所述第二壁(174)上。

29.根据权利要求22至28中任一项所述的转向器(32)，其中，所述第一转向器导管(156A)和所述第二转向器导管(156B)相对于这两个导管(156A、156B)之间的中间平面对称。

30.根据权利要求15至24中任一项所述的转向器(32)，其包括单个转向器导管(156)，所述转向器导管(156)在其第一位置将所述第一连接器(150)连接至所述第三连接器(154)，并且在其第二位置将所述第二连接器(152)连接至所述第三连接器(154)，所述转向器导管(156)能在所述第一位置和所述第二位置之间旋转。

31.根据权利要求30所述的转向器(32)，其还包括支撑件(180)和可旋转导管承载件(182)，所述第一连接器(150)和所述第二连接器(152)设置在所述支撑件(180)上，所述可旋转导管承载件(182)以能相对于所述支撑件(180)围绕旋转轴线(R)旋转的方式安装在所述支撑件(180)上，所述转向器导管(156)的一个端部安装到所述可旋转导管承载件(182)上，使得所述可旋转导管承载件(182)的旋转使所述转向器导管(156)在其第一位置和其第二位置之间位移。

32.一种用于在核反应堆的仪器管系统(12)中产生活化的辐照靶(16)的装置，所述装置包括：

-辐照靶供给系统(21)，其被配置为用于提供非活化的辐照靶(16)；

-仪器管系统(12)，其被配置为用于考虑到所述辐射靶(16)通过暴露于所述核反应堆中的中子通量的活化而从所述辐照靶供给系统(21)接收所述辐照靶(16)；

-根据权利要求1至14中任一项所述的衰变站(30)，衰变导管(52)的衰变导管入口(56)连接至所述仪器管系统(12)，并且所述衰变站(30)的入口分配器(68)被配置为用于从所述衰变站(30)向所述仪器管系统每次释放预定量的辐照靶(16)，所述入口分配器(68)被配置为用于释放最靠近所述仪器管系统(12)的辐照靶(16)，同时将剩余的辐照靶(16)保持在所述衰变站(30)中；

-辐照靶排出系统(27)，其包括被配置为联接至靶储存容器(34)的靶出口端口，所述排出系统包括连接至所述衰变站(30)的衰变导管出口(58)的入口端部；

-转向器(32)，其能在第一位置和第二位置之间位移，在所述第一位置，所述转向器限定用于所述辐照靶(16)在所述辐照靶供给系统(21)与所述仪器管系统(12)之间位移的路径，而在所述第二位置，所述转向器(32)限定用于所述辐照靶(16)在所述仪器管系统(12)与所述衰变站(30)之间位移的路径；以及

-辐照靶驱动系统(25)，其被配置为用于将至少一些所述辐照靶(16)输送通过所述装置(6)，所述辐照靶驱动系统(25)包括所述衰变站(30)的加压气体供应源(60)。

33.根据权利要求32所述的装置(6)，其还包括控制器(160)，所述控制器(160)被配置为用于控制由所述装置(6)执行的以下步骤：

-使用所述靶驱动系统(25)将q₁个数量的非活化的辐照靶(16)从所述辐照靶供给系统(21)传递到所述仪器管系统(12)中；

-将该q₁个数量的非活化的辐照靶(16)暴露于所述仪器管系统(12)中的中子通量达预定辐照持续时间d₁，以便获得q₁个数量的部分活化的辐照靶(16)，所述预定辐照持续时间d₁严格小于用于将包含在所述辐照靶(16)中的前体材料完全转化为期望的放射性核素的最小活化时间；

-使用所述靶驱动系统(25)将q₁个数量的部分活化的辐照靶(16)从所述仪器管系统(12)传递到所述衰变站(30)中；

-使用所述靶驱动系统(25)将q₂个数量的非活化的辐照靶(16)从所述辐照靶供给系统(21)传递到所述仪器管系统(12)中；

-使用所述靶驱动系统将q₁个数量的部分活化的辐照靶(16)从所述衰变站(30)传递回所述仪器管系统(12)中；

-将q₁个数量的部分活化的辐照靶(16)和q₂个数量的非活化的辐照靶(16)暴露于所述仪器管系统(12)中的中子通量达预定辐照持续时间d₂，以便获得q₁个数量的部分活化或完全活化的辐照靶(16)和q₂个数量的部分活化的辐照靶(16)；以及

-将至少一些辐照靶(16)并优选将完全活化的辐照靶(16)从所述衰变站(30)排出到所述靶储存容器(34)中。

34.根据权利要求32或33所述的装置，其中，所述转向器(32)是根据权利要求15至31中任一项所述的转向器(32)。

35.一种用于使用根据权利要求32至34所述的装置(6)产生活化的辐照靶(16)的方法，所述方法包括：

-将q₁个数量的非活化的辐照靶(16)从所述辐照靶供给系统(21)传递(200)到所述仪器管系统(12)中；

-将该q₁个数量的非活化的辐照靶(16)暴露(202)于所述仪器管系统(12)中的中子通量达预定辐照持续时间d₁，以便获得q₁个数量的部分活化的辐照靶(16)，所述预定辐照持续时间d₁小于或等于用于将所述辐照靶(16)的前体材料完全转化为期望的放射性核素的最小活化时间；以及

-将q₁个数量的辐照靶(16)从所述仪器管系统(12)传递(204)到所述衰变站(30)中；以及

-将至少一些辐照靶(16)从所述衰变站(30)排出(214)到靶储存容器(34)中。

36.根据权利要求35所述的方法，其还包括在将所述辐照靶(16)从所述衰变站(30)排出到所述靶储存容器(34)中之前，将至少一些辐照靶(16)保持在所述衰变站(30)中达预定衰变持续时间。

37.根据权利要求35和36中任一项所述的方法，其中，所述预定持续时间d₁小于用于将所述辐照靶(16)的前体材料完全转化为期望的放射性核素的最小活化时间，使得在暴露步骤结束时获得并传递到所述仪器管系统(12)中的q₁个数量的辐照靶(16)是q₁个数量的部分活化的辐照靶(16)；

其中，在将q₁个数量的部分活化的辐照靶(16)从所述仪器管系统(12)传递(204)到所述衰变站(30)中的步骤与将至少一些辐照靶(16)从所述衰变站(30)排出(214)到所述靶储存容器(34)中的步骤之间，所述方法还包括以下步骤：

-将q₂个数量的非活化的辐照靶(16)传递(208)到所述仪器管系统(12)中；

-将q₁个数量的部分活化的辐照靶(16)从所述衰变站(30)传递回所述仪器管系统(12)中；

-将q₁个数量的部分活化的辐照靶(16)和q₂个数量的非活化的辐照靶(16)暴露(212)于所述仪器管系统(12)中的中子通量达预定辐照持续时间d₂，以便获得q₁个数量的部分活化或完全活化的辐照靶(16)和q₂个数量的部分活化的辐照靶(16)。

38.一种用于在核反应堆的仪器管系统(12)中产生活化的辐照靶(16)的装置，所述装置包括：

-辐照靶供给系统(21)，其被配置为用于提供非活化的辐照靶(16)；

-仪器管系统(12)，其被配置为用于考虑到所述辐照靶(16)通过暴露于所述核反应堆中的中子通量的活化而从所述辐照靶供给系统(21)接收所述辐照靶(16)；

-辐照靶排出系统(27)，其包括被配置为联接至靶储存容器(34)的靶出口端口，

-根据权利要求15至31中任一项所述的转向器(32)，所述转向器(32)被配置为选择性地限定用于所述辐照靶(16)在所述辐照靶供给系统(21)与所述仪器管系统(12)之间或在所述仪器管系统(12)与辐照靶排出系统(27)之间位移的路径，第一连接器(150)连接至所述辐照靶排出系统(27)，第二连接器(152)连接至所述辐照靶供给系统(21)，并且第三连接器(154)连接至所述仪器管系统(12)；以及

-辐照靶驱动系统(25)，其被配置为用于将至少一些辐照靶(16)输送通过所述装置(6)。

39.根据权利要求38所述的装置，其还包括衰变站(30)，所述衰变站(30)布置在所述辐照靶(16)的在所述仪器管系统(12)与所述辐照靶排出系统(27)之间的路径上，并且被配置为用于在活化的辐照靶(16)通过所述辐照靶排出系统(27)从所述装置排出之前保持所述活化的辐照靶(16)，所述第一连接器(150)通过所述衰变站(30)连接至所述辐照靶排出系统(27)。

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