CS232938B1 - Zařízeni pro měřeni hustoty toku neutronů - Google Patents

Abstract

Zařízení ke stanoveni hustoty toku neutronů je založeno ne měření diference teploty mezi jedním kompaktním skleněným tělískem (2), která obklopuje spoj termočlánku (1) a obsahuje látku citlivou na neutrony, například bor B-10, uran U-235 a lithium Li-6 a podobným skleněným tělískem (4), které není citlivé na neutrony e obklopuje epoj termočlánku (3). Zařízení je opatřeno pouzdrem (6) z kovu, který není citlivý na neutrony e prostor mezi tělísky (2), (4) ' á pouzdrem (6) je vyplněn izolační látkou (5). Zařízení, jehož příklad provedení je zobrazen na připojeném obrázku, může sloužit k měření toku neutronů v jaderných reaktorech, sondách, smyčkách a podobně.

Description

Vynález se týká kontinuálního stanovení hustoty toku neutronů například v aktivní zóně jaderného reaktoru.

Současná technika měří hustotu toku neutronů aktivečníml kobaltovými nebo vanadovými Ionizačními kabely, Ionizačními komorami plněnými látkami e izotopem B-10 nebo reaktorovými kalorlmetry. Na principu kalorlmetru pracuje také například čidlo podle patent, spleu USA č. 3 444 373· Pojednává ee v něm o pouzdru z dobře teplotně vodivého materiálu, do kterého jsou umístěny dva termočlénkové spoje. Každý z nich je obklopen jinou hmotou, která zcela vyplňuje jednu část pouzdra. Obě hmoty vadou dobře teplo, jsou elektrickými izolátory a navzájem jsou tepelně izolovány. První hmota je citlivá ne neutrony a jadernou reakcí v ní vzniká teplo. Ve druhé hmotě jaderná reakce neprobíhá. Rozdíl teplot v obou hmotách ' měřený dvojicí termočlánků je úměrný neutronovému toku. Toto uspořádání má věek několik nevýhod. Dobře teplotně vodivé kovy, z kterých je vyrobeno pouzdro například mědi, etříhra, zlaté a podobně, reagují samy dobře s neutrony, čímž snižují jejich koncentraci v neutronově senzitivní látce. Kromě toho teplo, které se takto vyvíjí, způsobuje dalěí chybu v měření. Dalěí nevýhodou je, že je třeba velké množství neutronově senzitivní látky, která musí vyplňovat zcela přísluěnou část pouzdra. Vzniká tak velké množství radioaktivních plynů, například různé Izotopy J, Xe, Kr, He, které v případě proražení pouzdra mohou unikat do okolí. Látky, vyplňující obě čéstl pouzdra, musí být elektricky nevodivé a tepelně vodivé, což značně zužuje jejich výběr.

Tyto nedostatky odstraňuje zařízení ke stanovení hustoty toku neutronů, jehož podstatou je, že jeden z termočlánků je obklopen skleněným tělískem obsehujíeím látku, která reaguje e neutrony ze vzniku tepla, například bor B-10, uren U-235, lithium Ll-6 a druhý termočlánek je obklopen stejným skleněným tělískem bez této látky. Obě skleněná tělíska jsou oddělena prostředím, která je tepelně a elektricky Izoluje, například statickým vzduchem nebo práškovým kysličníkem křemičitým S10₂·

Doplňujícím znakem vynálezu je, Ze oba termočlénkové spoje se skly jsou umístěny v pouzdru, které není citlivé ne neutrony a které součesně částečně filtruje gema-záření, například z oceli, niklu, chrómu, železa, olova a podobně.

Výhodou navrhovaného zařízení je, že měření není rušeno neutronovou reakcí pouzdře. Látka citlivá na neutrony je fixována v malém skleněném tělísku. Je tedy třeba menší množství radioaktivního materiálu a radioaktivní zplodiny zůstávají fixovány ve skle, čímž je zabráněno jejich úniku do okolí. Látka, která vyplňuje prostor mezi skleněnými tělísky β pouzdrem, plní pouze funkci Izolace e nejsou na nl kladeny další požadavky. Ke snímání signálu teplotní diference lze užít běžného vybavení.

Na připojeném výkresu je znázorněn příklad konstrukce v podélném řezu měřicím zařízením. Pro stanovení hustoty toku neutronů se měří diference mezi teplotou skleněného tělíska 2, které obsahuje vybraný Izotop reagující s neutrony a je jím obklopen spoj termočlánku i a teplotou okolí, které je měřene termočlánkem J, jehož spoj je obklopen skleněným tělískem £, například z bezborového skla. Velikost diference se podporuje Izolačním zásypem g, přičemž konstrukční pevnost zařízení je zeji štěně ocelovým svařovaným pouzdrem g, které je spojeno s komerčním čtyřdrétovým termočlénkovým kabelem 2·

Vynález lze využít v jaderných e experimentálních reaktorech pro měření nízkého toku *3 O 1 1 £ π 1 , neutronů (10^1J n m” s” ) v okřeji aktivní zóny (10 n m“ s ) s uranem U-235. Zařízení s izotopem boru B-10 lze použít teké ve vysokém toku, ele po kratší dobu. Zařízení podle vynálezu může sloužit teké ve smyčkách a sondách.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYK/ϊ,ΕΖϋ

   1. Zařízeni pro měření hustoty toku neutronů, sestávající ze dvou termočlánků uložených v ochranná· obalu a připojených na termočlánkový kabel zevedený do měřicího přístroje, například voltnetru, vymočená tim, že jeden termočlánek (1) je obklopen skleněným tělískem (2), která obanhuje látku citlivou ne neutrony, například bor B-10, uran 0-235 a lithium Li-6 a druhý termočlánek (3) je opatřen skleněným tělískem (4), která není citlivá na neutrony, přičemž mezi termočlánky (1, 3) a ochranným obalem (6) je lzolačný zásyp (5)·
2. 2. Zařízení ke stanovení hustoty toku neutronů podle bodu !, vyznačená tím, že ochranný obal (6) je z materiálu o nízkém měrném záchytu neutronů, například oceli, železa, niklu a chrómu.