CS231418B1

CS231418B1 - Thermal Inner Reactor Sensor

Info

Publication number: CS231418B1
Application number: CS815942A
Authority: CS
Inventors: Karel Cerny; Vitezslav Jirousek; Jozef Hoegel
Original assignee: Karel Cerny; Vitezslav Jirousek; Jozef Hoegel
Priority date: 1981-08-06
Filing date: 1981-08-06
Publication date: 1984-11-19
Also published as: CS594281A1

Abstract

Termické vnitroreaktorové čidlo j§ určeno pro měření záření v aktivních zónách jaderných reaktorů. Detekční tělísko termického vnitroreaktorového čidla je tvořeno směsí štěpitelných s neštěpitelných izotopů aktinidů. Množství Stěpitelného a neštěpitelné- ho nuklidu jsou přímo úměrná poměru spektrálně závislých účinných průřezů pro absorbci neutronů v neštěpitelném nuklidu k účinnému průřezu pro štěpení štěpitelné- ho nuklidu.Thermal reactor sensor j§ is intended for measuring radiation in the active zones of nuclear reactors. The detection body of the thermal reactor sensor is made of a mixture of fissile and non-fissile actinide isotopes. The amounts of fissile and non-fissile nuclides are directly proportional to the ratio of the spectrally dependent effective cross sections for neutron absorption in the non-fissile nuclide to the effective cross section for fission of the fissile nuclide.

Description

Vynález se týká termického vnitroreaktorového čidle pro měření záření při regeneraci vyhořivejícího nuklidu detektoru.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermal in-reactor sensor for measuring radiation during regeneration of a burnout nuclide detector.

Pro měření záření v sktivních zónách jaderných reaktorů jsou kromě čidel založených na principu detekce nabitých částic s výhodou používána termická čidla, sestávající z vakuotěsného pláětě, v němž je uspořádán držák s detekčním a kompenzačním tělískem, spojený β chladičem a opatřený systémem pro měřeni teploty.In addition to sensors based on the charged particle detection principle, thermal sensors consisting of a vacuum-proof housing, in which a holder with a detector and a compensating element, connected by a β cooler and equipped with a temperature measuring system, are preferably used for measuring radiation in the reactive zones of nuclear reactors.

Výhodou těchto čidel jsou miniaturní rozměry a dostatečná velikost výstupního signálu. Základní nevýhodou popsaných čidel je dlouhodobá nestabilita údajů v průběhu kampaně reaktoru.The advantage of these sensors is the miniature dimensions and sufficient size of the output signal. The main disadvantage of the described sensors is the long-term instability of data during the reactor campaign.

Tato nestabilita je způsobena úbytkem štěpícího se nuklidu materiálu detektoru, tedy jevem, označovaným jako vyhořívání. Stupeň vyhořívání detektoru je pro dané energetické spektrum neutronů úměrný součinu účinného průřezu štěpení daného nuklidu a fluence toku neutronů.This instability is caused by the loss of the detachable nuclide material of the detector, a phenomenon known as burn-out. The degree of detector burn-off is proportional to the product of the effective cross-section of a given nuclide fission and the neutron flux for a given neutron energy spectrum.

V dosavadním uspořádání termických vnitroreaktorových čidél je otázka vyhořívání detektorů řešena doplňkovými výpočty, použitím čidel pro krátkodobá měření, nebo rekalibrací.In the existing arrangement of thermal in-reactor sensors, the issue of detector burning is solved by additional calculations, using sensors for short-term measurements, or by recalibration.

Jmenované nedostatky dosud používaných čidel odstraňuje termické vnitroraaktorové čidlo podle vynálezu, skládající se z vakuotěsného pláště, v němž je umístěn držák s detekčním tělískem spojený s chladičem a opatřený systémem pro měření teploty.The aforementioned drawbacks of the sensors used so far are eliminated by the thermal in-sensor sensor according to the invention, consisting of a vacuum-tight housing, in which a holder with a detector body connected to a radiator and equipped with a temperature measuring system is located.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že detekční tělísko je tvořeno směsí štěpitelných a neštěpitelných izotopů ektinidů. Množství Štěpitelného a neštěpitelného nuklidu jsou přímo úměrná poměru spektrálně závislých účinných průřezů pro absorpci neutronů v neštěpitplném nuklidu k účinnému průřezu pro štěpení štěpitelného nuklidu. V detekčním tělísku je zastoupení jader 235 U a 234 U v poměru 0,1 až 0,25 k 0,9 až 0,75.The principle of the invention is that the detection body consists of a mixture of cleavable and non-cleavable ectinide isotopes. The amounts of cleavable and non-cleavable nuclide are directly proportional to the ratio of spectrally-dependent cross-sections for neutron absorption in the non-cleavable nuclide to the cross-sections for cleavage of the cleavable nuclide. The proportion of cores 235 U and 234 U in the detector is in the ratio of 0.1 to 0.25 to 0.9 to 0.75.

Výhodou čidla podle yynálezu je, že v jeho detekčním tělísku tedy zůstává zachován poměr mezi hustotou neutronového toku a počtem štěpení a údaje čidla nejsou do dobu jeho životnosti ovlivněny vyhoříváním.The advantage of the sensor according to the invention is that the ratio between the neutron flux density and the number of cleavage is therefore maintained in its detector body and the sensor data is not affected by burn-out until its useful life.

Další výhodou je, že takto zhotovené,čidlo může pracovat s přesností lepší než 10 % po dobu kampaně jaderného reaktoru bez výpočtových korekcí.Another advantage is that the sensor thus manufactured can operate with an accuracy of better than 10% during the nuclear reactor campaign without computational corrections.

Konkrétním příkladem provedení termického vnitroreaktorového čidla je mikrokalorimetr který je použitelný pro energetický reaktor typu VVER 440. Kalorimetr má průměr 5 mm a je vyrobený z niklu.A specific embodiment of the thermal in-reactor sensor is a microcalorimeter which is usable for a VVER 440 type power reactor. The calorimeter has a diameter of 5 mm and is made of nickel.

Pod vakuotěsným pláStšm 2 d^a umístěn držák A s detekčním tělískem 1, které je vyrobeno ze slitiny 20 % uranu'a 80 % niklu.Under vakuotěsným pláStšm d 2 ^and a holder and a detecting body 1 that is made of an alloy of 20% nickel 80% uranu'a.

Izotopické složeni uranu je 15 % 235 U a 85 % 234 U. Detekční tělísko A je uzavřeno na konci 2 držáku A vakuotěsným svarem £, který bráni úniku štěpných produktů. Signál čidle se snímá dvěma plástovými termočlánky 2 o průměru 0,5 mm. Velikost signálu termoelektrického napětí je přibližně 20 mV a snímá se standardní aparaturou pro měření teplot.The isotopic composition of the uranium is 15% 235 U and 85% 234 U. The detection body A is closed at the end 2 of the holder A by a vacuum-tight weld 6 which prevents leakage of fission products. The sensor signal is sensed by two honeycomb thermocouples 2 with a diameter of 0.5 mm. The magnitude of the thermoelectric voltage signal is approximately 20 mV and is sensed with a standard temperature measuring apparatus.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A thermo-internal radiation sensor for measuring radiation, consisting of a vacuum-tight housing, in which a holder with a detector, coupled to a heat sink and having a temperature measuring system, characterized in that the detector (1) consists of a mixture cleavable from non-cleavable isotopes actinides, wherein the amounts of cleavable and non-cleavable nuclide are directly proportional to the ratio of spectrally dependent cross-sections for neutron absorption in the non-cleavable nuclide to the cross-section for cleavable of the cleavable nuclide.

2. The internal thermal sensor according to claim 1, characterized in that the detector body (1) comprises 235 U and 234 U cores in a ratio of 0.1 to 0.25 to 0.9 to 0.75.

1 drawing