DE2211757B2 - Meßeinrichtung zur Bestimmung der NeutronenfluBdichteverteilung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Meßeinrichtung zur Bestimmung der Neutronenflußdichteverteilung in einem Reaktorkern mit einem durch Neutronenbestrahlung aktivierbaren Emitter, der in einem aus dem Reaktorkern herausführenden Führungsrohr zu einer Meßstelle außerhalb des Reaktordruckbehälters verschiebbar ist, wobei an der Meßstelle eine abschnittsweise Auswertung der Emitteraktivität erfolgt. Nach der deutschen Auslegeschrift 19 30 439 ist für die abschnittsweise Auswertung der Emitteraktivität eine Meßeinrichtung vorgesehen, die aus mehreren Aktivitätsmeßstrecken besteht. Diese setzen sich wiederum aus mehreren, nebeneinander angeordneten Einzelnachweiselementen zusammen. Als solche Einzelnachweiselemente sind Halbleiterdetektoren oder Geiger-Müller-Zählrohre genannt. Damit erhält man eine auch in der Praxis bewährte Ermittlung der Neutronenflußdichteverteilung, bei der jedoch zu wünschen übrig bleibt, die Auswertung der Aktivität zu vereinfachen, weil der Aufwand für die Auswertung durch Halbleiterdetektoren oder Geiger-Müller-Zählrohre in bezug auf die notwendige elektronische Verstärkung relativ hoch ist.

Aufgabe der Erfindung ist demnach eine Vereinfachung der Auswertung der Aktivität. Zu diesem Zweck ist bei einer Meßeinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Führungsrohr im Bereich der Meßstelle als Kollektor für von dem Emitter ausgesandte Betastrahlung dient und über eine Strommeßeinrichtung mit dem Emitter verbunden ist.

Die Auswertung einer Aktivierung durch dabei auftretende Betastrahlung ist zwar aus der Zeitschrift »Nuclear Energy«, 1967, S. 101, an sich bekannt. Gegenüber den dort beschriebenen sogenannten »self-powered«-Detektoren ist aber der Emitter beweglich gemacht. Deshalb können die sonst zum Messen notwendigen Kabel wegfallen, die zu einer von der Meßsteile entfernten Strommeßeinrichtung führen. Außerdem unterliegt der bewegliche Emitter nur dann einem durch den Neutronenfluß verursachten AbbranJ, wenn er aktiviert wird. Dies erfordert nur kurze Zeit

Der Kollektor kann vorteilhaft eine auf ein Keramikrohr aufgedampfte Metallschicni sein. Man kann aber auch ein metallisches Rohrstück als Kollektor vorsehen, das mit einer inneren Isolierschicht versehen und

ίο an einen Isolierstoffträger axial ausgerichtet ist.

Der Emitter kann als Schraubenfeder flexibel ausgebildet sein, damit er auch bei größerer Länge sich den für die Bewegung vorgesehenen Bahnen gut anpassen kann.

An Hand der beiliegenden Figur wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.

Die Figur zeigt eine Meßeinrichtung mit einem länglichen beweglichen Emitter. Sie dient zur Messung der Neutronenflußdichte in dem Kern 1 eines nicht weiter gezeichneten Druckwasserleistungsreaktors. Zur Meßeinrichtung gehört ein U-förmiges Führungsrohr 8, das durch die Wand des Reaktordruckbehälters 10, und zwar durch den Deckel 11, in den Kern 1 führt und die Bahn und Lage des Emitters 2 bestimmt.

In der Figur befindet sich der Emitter 2 in der Meßstellung. Er ruht dabei in dem außerhalb des Reaktordruckbehälters 10 gelegenen Teil des U-förmigen Führungsrohres. Dieser als Meßrohr 4 bezeichnete Rohrteil besteht aus Isolierstoff. Er trägt auf seiner Außenseite einen in mehrere Abschnitte 5 unterteilten Kollektor. Die Zahl der Abschnitte richtet sich nach der Länge des Emitters 2 und der Breite der Abschnitte 5. Es können z. B. sechs, zehn oder mehr Abschnitte verwendet weiden. Die Kollektorabschnitte können in Form einer auf ein Keramikrohr aufgedampften Metallschicht hergestellt sein. Eine andere Ausführungsmöglichkeit besteht aus einer Reihe metallischer Rohrstücke, die z. B. durch Oxydierung mit einer inneren Isolierschicht versehen und an einem Isolierstoffträger axial ausgerichtet sind.

Jede:n der Abschnitte 5 ist als Einrichtung zur Messung des auf /^-Strahlung beruhenden Stromes ein Meßgerät 7, z. B. ein Gleichstromverstärker, mit nachgeschaltetem Anzeigegerät zugeordnet. Die Zahl der Meßgeräte 7 entspricht damit der Zahl der Abschnitte, wobei der eine Anschluß der Meßgeräte 7 zusammengefaßt und zu einem Emitterkontakt 6 geführt ist, der eine leitende Verbindung zum metaiiischen Emitter 2 herstellt. Der Emitter 2 ist beim Ausführungsbeispiel eine Schraubenfeder aus Vanadium, die an den Enden mit abgerundeten Kappen versehen ist. Sie kann mit Hilfe von Druckluftanschlüssen 9, die an beiden Enden des Führungsrohres 8 vorgesehen sind, pneumatisch verfahren werden. Zur Aktivierung des Emitters wird der Anschluß 9 am Meßrohr 4 beaufschlagt. Dadurch wird die flexible Elektrode 2 in den Kern 1 in die Aktivierungsstellung 3 eingefahren, wo sie über ihre Länge durch die Neutronen entsprechend der örtlichen Flußdichte unterschiedlich aktiviert wird. Nach der Aktivie- run^szeit wird der Emitter durch Druckluft, die an dem im Reaktor liegenden Ende des Führungsrohres 8 zugeführt wird, in das Meßrohr 4 zurückgefördert. Dort können mit den Meßgeräten 7 die auf Betastrahlung beruhenden Ströme gemessen werden, mit denen die Neutronenflußdichteverteilung bestimmt werden kann. Die Auflösung richtet sich nach der Reinheit der Unterteilung der Kollektorabschnitte 5.
Beim Ausführungsbeispiel nach der Figur erfolgt die

Messung gleichzeitig mit einer der Zahl der Abschniite 5 entsprechenden Zahl von Meßgeräten 7. Man kann aber auch umschaltbare Meßgeräte verwenden, sofern durch die zeitliche Folge der Messung keine Verfälschung des Meßergebnisses zu befürchter, ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Meßeinrichtung zur Bestimmung der Neutronenflußdichteverteilung in einem Reaktorkern mit einem durch Neutronenbestrahlung aktivierbaren Emitter, der in einem aus dem Reaktorkern herausführenden Führungsrohr zu einer Meßstelle außerhalb des Reaktordruckbehälters verschiebbar ist, wobei an der Meßstelle eine abschnittsweise Auswertung der Emitteraktivität erfolgi, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsrohr (8) im Bereich der Meßstelle als Kollektor (5) für von dem Emitter (2) ausgesandte Betastrahlung dient rind über eine Strommeßeinrichtung (7) mit dem Emiuer (2) verbunden ist.

2. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekevinzeichnet, daß der Kollektor (5) eine auf ein Keramikrohr (4) aufgedampfte Metallschicht ist.

3. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein metallisches Rohrstück als Kollektor (5) vorgesehen ist, das mit einer inneren Isolierschicht versehen und an einem Isolierstoffträger axial ausgerichtet ist.

4. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Emitter (2) als Schraubenfeder flexibel ausgebildet ist.