DE1946758C - Vorrichtung zur Messung der Neutro nenflußverteilung in der Spaltzone von Atom kernreaktoren - Google Patents
Vorrichtung zur Messung der Neutro nenflußverteilung in der Spaltzone von Atom kernreaktorenInfo
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Description
Zur Messung dor Flußverteilung im Core eines Kernreaktors ist es bekannt, Ionisationskammern
oder sogenannte »Self-Powered«-Detektoren zu verwenden. Diese Sonden erfassen jeweils nur eine begrenzte
Höhe des Cores, wobei die Meßsignale über Kabel an außerhalb des Cores befindliche Auswerteinrichtungen
geleitet werden. In den Kabeln wird jedoch durch ^-Strahlung und schnelle Neutronenstrahlung
ein hoher Störstrom erzeugt, der bis zu 25% des Nutzsignals ausmaohen kann und somit die
Messung erheblich verzerrt. Dabei ist der Störstrom auch wesentlich von der Eintauchtiefe, d. h. von der
Länge des sich im Core befindlichen Kabelteils abhängig. Zur Herabsetzung des Störstromes sind bereits
Kabel mit zusätzlicher Störstromkompensation entwickelt worden, die aber nur zum Teil dieses Problem
lösen.
Es ist in diesem Zusammenhang eine Meßanordnung bekannt geworden (deutsche Auslegeschrift
1 265 882), nach der eine gasförmige Substanz über ao den Kern durchsetzende Rohrleitungen geführt und
anschließend außerhalb des Kerns an Strahlungsdetektoren vorbeigeleitet wird, um die Aktivität zu
ermitteln. Damit ist jedoch eine Aktivitätsmessung in verschiedenen axialen Höhen des Reaktorkerns nur as
schwer möglich.
Ferner ist aus der französischen Patentschrift 1363 980 eine Meßeinrichtung bekannt, bei der
mittels Sonden aus lose aneinandergereihten Kugelsäulen, die in den Reaktorkern eingefahren und durch
Druckluft wieder herausgeführt werden, die Aktivitätsänderung der Kugeln durch eine Auswerteinrichtung
ermittelt werden kann. Diese Kugelsonden sind jedoch nicht als stationäre Sonden zu verwenden,
sondern können nur ein in Intervallen ermitteltes Bild der Neutronenflußverteilung ergeben.
Aus der USA.-Patentschrift 3 043 954 ist schließlich
eine Sonde bekanntgeworden, bei der mehrere Ionisationskammern jeweils in unterschiedlicher Höhe
an einem gemeinsamen Tragrohr angeordnet sind. Jede Kammer ist dabei ein eigenes Ka!Vi mit einer
.AvAverteinrichtung auünhalb des Reaktorkerns verbunden.
Dabei ist jedoch ein Einfluß der y-Strahhing
auf die Kabel und das Entstehen von Störströmen nicht auszuschließen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen und derart anzuordnen,
daß Störströme in den Verbindungskabeln nicht auftreten können.
Die Erfindung besteht dabei darin, daß — ausgehend
von einer Vorrichtung zur Messung der Neutronenflußverteilung in der Spaltzone von Atomkernreaktoren,
weiche mehrere, auf ihrer gesamten Länge neutronenabsorbierende Einzelsonden auf einer gemeinsamen
Querschnittsposition der Spaltzone aufweist — die Einzelsonden, die sich von einer Seite
der Spaltzone her von außerhalb in die Spaltzone hinein erstrecken, ausgehend von einer sich über die
gesamte Spaltzone erstreckenden Einzelsonde in stetiger Folge abschnittsweise relativ zueinander verkürzt
sind. Dabei bestehen die Einzelsonden zweckmäßigerweise aus Detektoren, die aus zwei Elektroden bestehen,
von denen die eine aus einem durch die nachzuweisenden Neutronen aktivierbaren Material bestellt,
welches nach der Aktivierung Elektronen aussendet, und bei denen der Elcktionenstrom von der
aktivierbaren Elektrode zu der anderen ein Maß für den Neutronenfluß ist (self-powered Detektoren).
Derartige Detektoren sind aus der Zeitschrift »IEEE-Transactions
on N.S.«, Vol. NS-16, 1969, Nr. 1, S. 171 bis 176, bekannt.
Dadurch, daß in der gesamten aktiven Kernzone nur der neutronenempfindllche Teil der Sonde eingesetzt
wird, treten in den Kabeln auch keine Störströme mehr auf. Der Neutronenfluß wird dabei durch
Bildung der Stromdifferenz von je zwei Einzelsonden unterschiedlicher Länge stufenweise über die gesamte
Kernhöhe ermittelt.
An Hand einer schematischen Zeichnung sind Aufbau und Wirkungsweise eines Ausfuhrungsbeispieles
nach der Erfindung näher erläutert.
Nach dem dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Meßvorrichtung 2 über den gesamten
aktiven Teil 1 des Kernreaktors. Dabei ist sie in beispielsweise sieben Einzelsonden 3 bis 9 aufgeteilt, von
denen die erste Sonde 3 bis zum Boden des aktiven Kerns reicht, während die übrigen Sonden 4 bis 9 jeweils
um den gleichen Betrag verkürzt ausgeführt und so angeordnet sind, daß ihre Anschlußenden 10
für die Verbindungskabel 11 etwa auf gleicher Höhe außerhalb der aktiven Zone 1 liegen. Die Verbindungskabel
11 sind nunmehr keiner Neutronen- und y-Strahlung mehr ausgesetzt. Das bedeutet, daß in
ihnen keine Störströme mehr auftreten können. Über Verstärker 12 werden die Meßsignale dann an nicht
näher dargestellte Auswerteinrichtungen 13 geführt.
Bei der Verwendung von sogenannten »Self-Powerede-Detektoren,
die im allgemeinen aus einer Stahlhülle mit einem mirieralisolierten Kobaltinnenleiter
bestehen, werden bei Beaufschlagung mit Neutronen ^-Teilchen frei. Diese bewegte Ladung stellt
einen Strom dar, der direkt proportional zum Neutronenfluß ist. Durch Bildung der Stromdifferenz
von je zwei in ihrer Länge gleichmäßig unterschiedlicher Einzelsonden bzw. Detektoren ist eine Bestimmung
der Flußverteilung über die gesamte Kernhöhe — nach dem dargestellten Ausführungsbeispiel in
sieben Teilstücke unterteilt — möglich.
Die Verwendung derartiger »3elf-Powered«-Detektoren
stellt gegenüber der Verwendung der bekannten Ionisationskammern eine erheblich billigere und
dauerhaftere Lösung dar, da auch der Abbrand der Detektoren gegenüber den Ionisationskammern um
eine Zehnerpotenz geringer ist, wodurch auch die Nacheichung wesentlich erleichtert wird.
Claims (2)
1. Vorrichtung zur Messung der Neutronenflußverteilung in der Spaltzone von Atomkernreaktoren,
weiche mehrere, auf ihrer gesamten Länge neutronenabsorbierende Einzelsonden auf
einer gemeinsamen Querschnittsposition der Spaltzone aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einzelsonden (3· bis 9), die sich von einer Seite der Spaltzonc her von außerhalb in die
Spaltzone hinein erstrecken, ausgehend von einer sich über die gesamte Spaltzone erstreckenden
Einzelsonde (3.) in stetiger Folge abschnittsweise relativ zueinander verkürzt sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelsonden Detektoren
sind, die aus zwei Elektroden bestehen, von denen die eine aus einem durch die nachzuweisenden
Neutronen aktivierbaren Material besteht, welches nach der Aktivierung. Elektronen aussendet, und
bei denen der Elektronenstrom von der aktivlerbaren Elektrode zu der anderen ein Maß CUr den
Neutronenfluß ist,
3, Vorrichtung nach Anspruch I oder 2, da
durch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die nacheinander die Stromdifferenzen zwischen den bezüglich ihrer Lunge aufeinanderfolgenden Einzolsonden ermitteln.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19691946758 DE1946758C (de) | 1969-09-16 | Vorrichtung zur Messung der Neutro nenflußverteilung in der Spaltzone von Atom kernreaktoren | |
GB44097/70A GB1285688A (en) | 1969-09-16 | 1970-09-15 | Devices for use in determining distribution of neutron flux |
SE12541/70A SE355102B (de) | 1969-09-16 | 1970-09-15 | |
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US00235787A US3780292A (en) | 1969-09-16 | 1972-03-17 | Apparatus for measuring the neutron flux in a nuclear reactor |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19691946758 DE1946758C (de) | 1969-09-16 | Vorrichtung zur Messung der Neutro nenflußverteilung in der Spaltzone von Atom kernreaktoren |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1946758A1 DE1946758A1 (de) | 1970-10-22 |
DE1946758B2 DE1946758B2 (de) | 1970-10-22 |
DE1946758C true DE1946758C (de) | 1971-05-27 |
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