EP0604618A1 - Indicator of a leak flow rate of a primary circuit of a nuclear reactor - Google Patents

Indicator of a leak flow rate of a primary circuit of a nuclear reactor

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Publication number
EP0604618A1
EP0604618A1 EP93914830A EP93914830A EP0604618A1 EP 0604618 A1 EP0604618 A1 EP 0604618A1 EP 93914830 A EP93914830 A EP 93914830A EP 93914830 A EP93914830 A EP 93914830A EP 0604618 A1 EP0604618 A1 EP 0604618A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
measurement
leak
radiation
isotope
reactor
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP93914830A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Alain Dubail
Gilles Les Jardins De L'avenir Champion
Alain Pailhes
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Electricite de France SA
Original Assignee
Electricite de France SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Electricite de France SA filed Critical Electricite de France SA
Publication of EP0604618A1 publication Critical patent/EP0604618A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G01M3/20—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C17/00—Monitoring; Testing ; Maintaining
    • G21C17/002—Detection of leaks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Definitions

  • the present invention relates to the field of equipment for detecting a leak of radioactive material in a nuclear power plant and indicating the flow thereof, and more particularly a leak from a primary circuit of a pressurized water reactor (PWR).
  • PWR pressurized water reactor
  • the primary circuit of a pressurized water nuclear reactor is used to dissipate the heat produced by the reactor core to a secondary circuit comprising alternators to produce electrical energy.
  • a secondary circuit comprising alternators to produce electrical energy.
  • the primary circuit is placed in a confinement enclosure.
  • This device nevertheless has certain drawbacks, in particular because it requires a mechanical crossing of the confinement enclosure to carry out the gaseous sampling, using isolation valves to be closed. in the event of a major incident within the enclosure. Furthermore, this device performs the measurement on a volume of compressed gas and using a germanium detector cooled with liquid nitrogen; the entire device therefore requires significant investment (compressor, refrigerant, etc.) and is costly to maintain. In addition, certain parts of the primary circuit are thermally insulated by a jacket of heat-insulating material, and the aforementioned known device, which performs the measurement on gas taken from the free volume of the confinement enclosure, is on the one hand unsuitable.
  • the present invention relates to a device for the detection and quantification of leaks under a jacket of a primary circuit, remedying in particular the aforementioned drawbacks.
  • the present invention therefore proposes a device for detecting and measuring the flow rate of a leak of radioactive material coming from a primary circuit of a pressurized water nuclear reactor located inside a confinement enclosure, the leak opening into a space under the jacket of said primary circuit, characterized in that it comprises:
  • each radiation detector comprises a sodium iodide scintillator coupled to a photomultiplier, delivering pulses whose
  • these radiation detectors are detectors with automatic energy calibration, comprising means for stabilizing the energy response of radiation received from the scintillator as a function of its temperature.
  • the processing means comprise:
  • amplification means associated with each of the probes thus constituting with the probes an identical measuring chain and a compensa ⁇ tion chain, capable of supplying pulses whose amplitude is proportional to the energy left by the rays gamma and neutrons in the radiation detector, and.
  • the processing means are also designed to generate an alarm when the leakage rate exceeds a determined threshold, from a statistical calculation performed on the useful signal, said threshold being determined so as to have a probability of alarm
  • the two suction orifices are located close to one another, so as to reduce measurement errors linked to transport and dilution phenomena inside the enclosure.
  • FIG. 1 is a partial schematic view of the device according to the invention, used to measure a leak under a jacket located on a cover of a nuclear reactor vessel,
  • FIG. 2 is an overall view of the device according to the invention.
  • FIG. 3 is a schematic sectional view of a measurement probe according to the invention.
  • the figure shows the general algorithm implemented by the processing means to detect a leak and indicate the flow rate if necessary
  • FIG. 5 shows the algorithm for calculating the conversion coefficient kf
  • FIG. 6 shows the algorithm for detecting an alarm when the leak rate exceeds a given value and the reactor power regime is above a given threshold.
  • FIG. 1 shows the upper part of a reactor vessel 1 of a primary circuit of a nuclear power plant.
  • the primary circuit is placed inside a confinement enclosure, generally consisting of a thick concrete wall.
  • the tank 1 has at its upper part a cover 2 in which are provided passages for control bars 3 of the reactor power.
  • These control bars 3 made of a neutron absorbing material, make it possible, by insertion within the reactor, to reduce the power thereof, or even to stop the activity of the latter.
  • the control bars 3 are retained at their upper part in sealing sheaths which extend vertically above the cover 2 over a length sufficient to receive the control bars 3 when these are in their raised position.
  • Drive means 5 are provided for moving the control bars 3 inside the sealing sheaths.
  • a jacket of heat-insulating material, referenced 6, is attached, preferably as tightly as possible, on the wall of the cover 2 of the reactor vessel 1 to reduce heat losses.
  • a leak of radioactive material originating from the primary circuit of the nuclear reactor is indicated by F in FIG. 1, due in the particular case of the embodiment described to the presence of cracks in the material constituting the sealing sheaths 4.
  • two probes are placed inside the confinement enclosure, including a measurement probe 8 and a compensation probe 9, to measure the isotope concentration 13 of the nitrogen in the gas taken respectively from the space 7 under liner and in the free volume of the containment.
  • the probes 8 and 9 are connected to respective pipes 12 and 13 having at least one suction orifice 10 in the space under the casing 7 and at least one suction orifice 1 1 in the free volume of the confinement enclosure .
  • only one orifice 10 and a single orifice 11 have been shown.
  • the probes 8 and 9 are also connected by pipes 23 and 24 to pumps respectively referenced 1 and 15, so they are traversed by gas streams from the respective suction ports 10 and 1 1, gas streams which are then discharged into the free volume of the enclosure by discharge ports not shown located downstream of the pumps 14 and 15
  • the flow rate of the pumps 14 and 15 is such that the time for transferring the gas contained in the space under the jacket to the probes is short enough to avoid any noticeable decrease in the activity of the isotope 13 of the nitrogen before measurement.
  • the probes 8 and 9 are preferably located above the reactor vessel 1, about eight meters from the ground of the containment.
  • the probes 8 and 9 each include a measurement chamber 16 in which the gas flow taken from the space under the jacket 7 and that taken from the free volume of the enclosure circulate respectively; these measurement chambers 16 are isolated from the ambient radiation (gamma rays and neutrons) by shielding 18.
  • the probes 8 and 9 each include a detector of gamma radiation 17 formed of a scintillator sensitive to the radiation emitted by the isotope 13 of the nitrogen contained in the chambers 16, and of a photomultiplier.
  • the radiation detectors 17 deliver a signal representative of the radiation energy emitted by the isotope 13 of the nitrogen contained in the measurement chambers 16 to means 19, 20 for processing this signal in order in particular to generate a signal of alarm in the event of a leak and indicate the flow rate of the latter. More precisely, each photo ⁇ multiplier generates a series of pulses whose amplitude corresponds to the energy of radiation received.
  • the shield 18 has the form of a hollow cylinder, closed at one end by a bottom 18a and at the opposite end by a cover 18b which fits into the cylinder, the bottom 18a comprising a central passage crossed by a gas supply pipe (pipe 12 or 13) and the cover 18b comprising two passages, including an eccentric passage 22 crossed by a gas outlet pipe after crossing the measurement chamber 16 (pipe 23 or 24) as well as a central passage 25 crossed by a coaxial electrical connection cable used to transmit the high voltage for supplying the photo ⁇ multiplier and the signal delivered by the radiation detector 17 to the aforementioned processing means.
  • a gas supply pipe pipe 12 or 13
  • the cover 18b comprising two passages, including an eccentric passage 22 crossed by a gas outlet pipe after crossing the measurement chamber 16 (pipe 23 or 24) as well as a central passage 25 crossed by a coaxial electrical connection cable used to transmit the high voltage for supplying the photo ⁇ multiplier and the signal delivered by the radiation detector 17 to the aforementioned processing means.
  • the shielding is carried out by association of a material forming a screen with gamma rays and a material forming a screen with neutrons.
  • this shielding is made up, according to its thickness, of 7.5 cm of lead forming a screen with gamma rays and of 4 cm of boron polyethylene forming a screen with neutrons.
  • the measurement chamber 16 of the probe 8 (respectively 9) is housed in the hollow of the shielding cylinder 18 and has the shape of a cylindrical container whose volume is advantageously close to 9 dm 3 , closed at one end by a face conical connected at its top to the supply pipe 12 (respectively 13) and closed at the other end by a wall 40 stepped in its center to define a recess 26 projecting into the interior of the chamber and in which the radiation detector 17 is placed.
  • the radiation detector 17, which preferably extends along an axis of symmetry X for the chamber 16 thus sees almost all of the measuring chamber.
  • the measurement chamber is connected to a portion of its stepped wall 40 bordering said recess 26 to the gas outlet pipe 23 (respectively 24) connected to the pump 14 (respectively 15).
  • the radiation detector 17 comprises a sodium iodide scintillator 17a three inches in diameter (7.6 cm) and two inches (5 cm) deep, coupled to a photomultiplier.
  • the radiation detector 17 is an automatic energy calibration detector, comprising in a manner known per se means for stabilizing the energy response of radiation received from the scintillator as a function of its temperature. It is advantageously a radiation detector similar to that described in the invention patent published under the number FR-2 608 778.
  • the conditions of temperature, pressure and hygrometry prevailing in the measurement chambers 16 of the probes 8 and 9 are close to those prevailing in the confinement enclosure.
  • the gas taken from the space under the jacket 7, at a higher temperature than that prevailing in the enclosure, cools in the pipe 12 and reaches the measurement chamber at a temperature close to that of the enclosure, compatible with the operation of the sodium iodide scintillator 17a.
  • the aforementioned processing means of the signals delivered by the probes 8 and 9 are preferably located outside the confinement enclosure.
  • the amplification means 19 carry out a shaping of the signal delivered by each of the probes, preferably in the form of pulses in the shape of a triangle whose base has a constant time value and whose height is proportional to the energy left by gamma rays and neutrons in the radiation detector.
  • the amplification means 19 are connected at the output to calculation means 20 common to the two chains.
  • the computing means 20 consisting of one or more computers and their peripherals, receive the signal delivered by each of the chains and measure the numbers of pulses NI and N2 associated respectively for each of the chains with an energy interval characteristic of the isotope 13 of nitrogen, centered on the energy line at 51 1 keV coming from the annihilation of the beta plus emitted by the isotope 13 of nitrogen and corresponding to the radiation received by the detectors during an elementary counting period.
  • the calculation means 20 determine according to the algorithm represented in FIG. 4, from the above-mentioned numbers NI and N2, a differential signal if corresponding to the instantaneous volume activity of the isotope 13 of the nitrogen contained in the measurement chamber 16 of the measurement probe 8.
  • the calculation of the instantaneous volume activity if is repeated and a parameter m is incremented at each iteration.
  • the calculation means 20 determine the relative error i relating to the measurement of the volume activity carried out on all of the iterations, for a given confidence interval, from the variance vs and from the corresponding standard deviation sigmasi of the set of instantaneous activity activity values calculated in step 100.
  • the calculation means 20 compare the relative error i with two given thresholds (one set at 5% and the other, said error threshold set at a higher value, for example 25% ).
  • step 180 If the relative error i is less than the first threshold fixed at 5%, that is to say if the set of measurements made in step 100 are well correlated with each other (which in practice corresponds to an increase rapid activity by sudden appearance of a leak), or if the relative error i is less than the error threshold and the number of iterations sufficient (which in practice corresponds to a slow increase in activity), the calculation means pass to step 180 which will be described below.
  • the calculation means 20 further verify (step 130) that the number of iterations m is greater than the last number of iterations mpre which was necessary to satisfy the test of step 120 (which involves, in the algorithm, the setting at value 1 of a validalarm parameter).
  • the validalarm parameter is set to 1 (step 140) and the mpre parameter is doubled (as long as it remains below a limit value fixed at 10,000, in the example described) in order to d '' increase the number of iterations during which the measurement of the instantaneous volume activity is carried out before resetting the parameters m, v, w, i, totalpn, and thus avoid wrongly looping because of a value of high relative error i that would result from a number insufficient iteration.
  • the calculation means 20 carry out two successive tests, referenced respectively 150 and 160.
  • Test 150 aims to determine if the error i is not greater than 100% or if the calculated average activity density is not negative, which physically is unacceptable.
  • Test 160 aims to determine whether the average volume activity is significant, taking into account the sensitivity of the detectors and the duration of the measurement, as a function of the total number of iterations carried out.
  • the flow rate of the leak is then calculated by multiplying the average value s of the volume activity by the above-mentioned conversion coefficient kf.
  • the conversion coefficient kf is calculated during step 100 using a caiculkf procedure, the algorithm of which is shown in FIG. 5.
  • This procedure includes a test 170 in order to calculate the coefficient kf only at reactor power speeds greater than a threshold power threshold value set at 0.2 in the exemplary embodiment described.
  • the default power parameter allows, depending on its value, to indicate that the calculation of the leak rate is no longer possible by shutting down the reactor, therefore the production of the nitrogen isotope 13, or because the reactor is operating at too low power speed.
  • the calculation means 20 carry out step 180 during which the validalarm parameter is set to 1, and the parameter mpre is initialized to the value of the parameter m, that is to say to the number of iterations which were necessary to obtain this significant relative error value of a good measurement.
  • the flow rate of the leak is calculated by multiplying the average volume activity calculated during step 110 by the conversion coefficient kf defined above.
  • the calculation means 20 are also designed to generate an alarm when the leakage rate exceeds a given threshold, this threshold being determined so as to have a false alarm probability less than one per year per measurement cycle of one hour ; high reliability is thus obtained in the operation of the leak detection device according to the invention.
  • FIG. 6 shows partially the algorithm used to generate the alarm when the leak rate exceeds a given set point.
  • the calculation means 20 determine whether the value of the flow rate of the leak calculated previously is within a 99% confidence interval (Gaussian distribution) around said threshold parameter, i.e. determine if the expression: leakage * (1 + 2.33 * sigma if) - threshold is positive, where . leak means the flow rate of the leak, and
  • threshold indicates the alarm threshold, equal to a set value given in the event of a first alarm or equal to 0.7 times this value in the event of an alarm renewal (to constitute a hysteresis).
  • the suction ports 10 and 1 1 are located near one of the other, on either side of the liner 6.
  • the radiation detectors 1 7 and the processing means 19, 20 are designed to also carry out a measurement of the radiation emitted by radioelements other than the nitrogen isotope 13, so as to generate an alarm in the event of leakage when the reactor is stopped or at low power and the nitrogen 1 3 has disappeared or is too small.
  • the space under the jacket is made as airtight as possible, in order to reduce the hourly dilution rate of the leak of radioactive material opening into the space under the jacket, advantageously to a lower value. 250.
  • a leakage detection threshold of approximately 0.1 l / h is then reached.
  • a detection and measurement device turns out to be simple to implement because it does not require a mechanical crossing of the confinement enclosure, and thanks to the use of an iodide scintillator sodium it is not necessary to provide a cold conditioning system or compressor as is the case for the previously mentioned known device.
  • the example of embodiment described is used for the detection of a leak under a jacket located at the level of the crossing of the cover of the reactor vessel by the sealing sheaths of the control rods, but it is of course possible without leaving within the scope of the invention, use the device described above for the detection before rupture of a localized leak on other parts of the reactor vessel or on primary circuit pipes.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de détection et de mesure du débit d'une fuite de matière radioactive provenant d'un circuit primaire de réacteur nucléaire à eau pressurisée situé à l'intérieur d'une enceinte de confinement, la fuite débouchant dans un espace (7) sous chemisage dudit circuit primaire. Le dispositif selon l'invention comprend deux sondes (8, 9) placées dans l'enceinte du confinement, présentant chacune une chambre de mesure (16) isolée du rayonnement ambiant par un blindage (18), lesdites chambres de mesure (16) étant balayées par des courants gazeux provenant d'orifices d'aspiration (10, 11) situés respectivement dans ledit espace sous chemisage et dans le volume libre de l'enceinte de confinement, les sondes (8, 9) comportant en outre chacune un détecteur du rayonnement (17) émis par l'isotope (13) de l'azote contenu dans chacune des chambres de mesure (16), et des moyens de traitement (19, 20) pour indiquer la présence éventuelle d'une fuite et son débit.The invention relates to a device for detecting and measuring the flow rate of a leak of radioactive material coming from a primary circuit of a pressurized water nuclear reactor located inside a confinement enclosure, the leak opening into a space. (7) under jacket of said primary circuit. The device according to the invention comprises two probes (8, 9) placed in the confinement enclosure, each having a measurement chamber (16) isolated from the ambient radiation by a shield (18), said measurement chambers (16) being swept by gas streams from suction orifices (10, 11) located respectively in said space under jacket and in the free volume of the confinement enclosure, the probes (8, 9) each further comprising a detector of the radiation (17) emitted by the isotope (13) of the nitrogen contained in each of the measurement chambers (16), and treatment means (19, 20) to indicate the possible presence of a leak and its flow rate.

Description

DISPOSITIF INDICATEUR DU DEBIT D'UNE FUITE D'UN CIRCUIT PRIMAIRE DE REACTEUR NUCLEAIRE DEVICE INDICATOR OF THE FLOW OF A LEAKAGE OF A PRIMARY CIRCUIT OF NUCLEAR REACTOR
La présente invention concerne le domaine des équipements pour détecter une fuite de matière radioactive dans une centrale nucléaire et en indiquer le débit, et plus particulièrement une fuite d'un circuit primaire de réacteur à eau pressurisée (REP).The present invention relates to the field of equipment for detecting a leak of radioactive material in a nuclear power plant and indicating the flow thereof, and more particularly a leak from a primary circuit of a pressurized water reactor (PWR).
Le circuit primaire d'un réacteur nucléaire à eau pressurisée sert à l'évacuation de la chaleur produite par le coeur du réacteur vers un circuit secondaire comportant des alternateurs pour produire de l'énergie électrique. Pour des raisons de sécurité, notamment pour éviter un rejet direct d'aérosol et de gaz radioactif dans l'atmosphère en cas d'incident, le circuit primaire est placé dans une enceinte de confinement.The primary circuit of a pressurized water nuclear reactor is used to dissipate the heat produced by the reactor core to a secondary circuit comprising alternators to produce electrical energy. For safety reasons, in particular to avoid a direct release of aerosol and radioactive gas into the atmosphere in the event of an incident, the primary circuit is placed in a confinement enclosure.
Il est particulièrement important pour la sécurité de détecter le plus tôt possible une fuite de matière radioactive provenant du circuit primaire, et d'évaluer quantitativement celle-ci. A cet effet, on a déjà proposé un dispositif de détection de fuite d'un circuit primaire de réacteur à eau pressurisée par prélèvement d'une quantité déterminée de gaz dans l'enceinte de confinement et mesure en dehors de l'enceinte de l'activité volumique dans ce gaz de l'isotope 13 de l'azote. La détection de l'isotope 13 de l'azote, dont la formation est liée uniquement au régime de puissance du réacteur, permet de s'affranchir de la prise en compte de l'état du combustible dans le réacteur. On se reportera utilement à la description de ce dispositif parue dans la revue IEEE Transactions on Nuclear Science, vol. NS-27, N° 1 , Février 1980. Ce dispositif présente néanmoins certains inconvénients, notamment parce qu'il nécessite une traversée mécanique de l'enceinte de confinement pour effectuer le prélèvement gazeux, à l'aide de vannes d'isolement à fermer en cas d'incident important dans l'enceinte. Par ailleurs, ce dispositif effectue la mesure sur un volume de gaz comprimé et à l'aide d'un détecteur au germanium refroidi à l'azote liquide ; l'ensemble du dispositif nécessite donc un investissement important (compresseur, réfrigérant, ...) et s'avère d'un entretien coûteux. De plus, certaines parties du circuit primaire sont isolées thermiquement par un chemisage en matériau calorifuge, et le dispositif connu précité, qui effectue la mesure sur du gaz prélevé dans le volume libre de l'enceinte de confinement, est d'une part mal adapté à la détection rapide d'une fuite intervenant sous chemisage, en raison notamment de l'obstacle que représente le chemisage à encontre de la dilution rapide de la fuite dans le volume de l'enceinte, et d'autre part ne permet pas de discriminer une fuite provenant d'un endroit quelconque du circuit primaire d'une fuite sous chemisage.It is particularly important for safety to detect a leak of radioactive material from the primary circuit as soon as possible, and to quantitatively assess it. To this end, a device has already been proposed for detecting a leak in a primary circuit of a pressurized water reactor by sampling a determined quantity of gas in the confinement enclosure and measuring outside the enclosure of the volume activity in this nitrogen isotope 13 gas. The detection of the nitrogen isotope 13, the formation of which is linked solely to the power regime of the reactor, makes it possible to dispense with taking into account the state of the fuel in the reactor. One will usefully refer to the description of this device published in the review IEEE Transactions on Nuclear Science, vol. NS-27, N ° 1, February 1980. This device nevertheless has certain drawbacks, in particular because it requires a mechanical crossing of the confinement enclosure to carry out the gaseous sampling, using isolation valves to be closed. in the event of a major incident within the enclosure. Furthermore, this device performs the measurement on a volume of compressed gas and using a germanium detector cooled with liquid nitrogen; the entire device therefore requires significant investment (compressor, refrigerant, etc.) and is costly to maintain. In addition, certain parts of the primary circuit are thermally insulated by a jacket of heat-insulating material, and the aforementioned known device, which performs the measurement on gas taken from the free volume of the confinement enclosure, is on the one hand unsuitable. to the rapid detection of a leak occurring under the jacket, due in particular to the obstacle represented by the jacket against the rapid dilution of the leak in the volume of the enclosure, and on the other hand does not make it possible to discriminate a leak coming from any place of the primary circuit of a leak under jacket.
La présente invention a pour objet un dispositif pour la détection et la quantification des fuites sous chemisage d'un circuit primaire, remédiant notamment aux inconvénients précités.The present invention relates to a device for the detection and quantification of leaks under a jacket of a primary circuit, remedying in particular the aforementioned drawbacks.
La présente invention propose pour cela un dispositif de détection et de mesure du débit d'une fuite de matière radioactive provenant d'un circuit primaire de réacteur nucléaire à eau pressurisée situé à l'intérieur d'une enceinte de confinement, la fuite débouchant dans un espace sous chemisage dudit circuit primaire, caractérisé en ce qu'il comprend :The present invention therefore proposes a device for detecting and measuring the flow rate of a leak of radioactive material coming from a primary circuit of a pressurized water nuclear reactor located inside a confinement enclosure, the leak opening into a space under the jacket of said primary circuit, characterized in that it comprises:
. une sonde de mesure et une sonde de compensation du bruit de fond dû aux rayons gamma et aux neutrons, placées dans l'enceinte de confinement, présentant chacune une chambre de mesure isolée du rayonnement ambiant par un blindage, lesdites chambres de mesure étant balayé'es par des courants gazeux provenant d'orifices d'aspiration situes respectivement dans ledit espace sous chemisage et dans le volume libre de l'enceinte de confinement, les sondes comportant en outre chacune un détecteur de rayonnement, apte à délivrer un signal représentatif du rayonnement émis par l'isotope 13 de l'azote contenu dans chacune des chambres de mesure, et des moyens de traitement conçus pour générer un signal utile représen¬ tatif de l'activité volumique de l'isotope 13 de l'azote contenu dans la chambre de la sonde de mesure, à partir du signal délivré par la sonde de mesure, corrigé par le signal délivré par la sonde de compensation, et indiquer, sur la base dudit signal utile, la présence éventuelle d'une fuite et son débit. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, chaque détecteur de rayonnement comprend un scintillateur à l'iodure de sodium couplé à un photomultiplicateur, délivrant des impulsions dont l'amplitude est proportionnelle à l'énergie du rayonnement reçu.. a measurement probe and a background noise compensation probe due to gamma rays and neutrons, placed in the confinement enclosure, each having a measurement chamber isolated from the ambient radiation by shielding, said measurement chambers being scanned ' es by gas streams coming from suction orifices located respectively in said space under jacket and in the free volume of the confinement enclosure, the probes each further comprising a radiation detector, capable of delivering a signal representative of the radiation emitted by the isotope 13 of the nitrogen contained in each of the measurement chambers, and processing means designed to generate a useful signal representing the volume activity of the isotope 13 of the nitrogen contained in the chamber of the measurement probe, on the basis of the signal delivered by the measurement probe, corrected by the signal delivered by the compensation probe, and indicate, on the basis of said useful signal , the possible presence of a leak and its flow. According to an advantageous characteristic of the invention, each radiation detector comprises a sodium iodide scintillator coupled to a photomultiplier, delivering pulses whose amplitude is proportional to the energy of the radiation received.
De préférence, ces détecteurs de rayonnement sont des détecteurs à calibration automatique en énergie, comprenant des moyens de stabilisation de la réponse en énergie de rayonnement reçu du scintillateur en fonction de sa température.Preferably, these radiation detectors are detectors with automatic energy calibration, comprising means for stabilizing the energy response of radiation received from the scintillator as a function of its temperature.
Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, les moyens de traitement comportent :According to another advantageous characteristic of the invention, the processing means comprise:
. des moyens d'amplification associés à chacune des sondes, constituant ainsi avec les sondes une chaîne de mesure et une chaîne de compensa¬ tion identiques, aptes à fournir en sortie des impulsions dont l'amplitude est proportionnelle à l'énergie laissée par les rayons gamma et les neutrons dans le détecteur de rayonnement, et . des moyens de calcul communs aux deux chaînes de mesure, conçus pour effectuer sur les signaux délivrés par la chaîne de mesure et la chaîne de compensation, une mesure des nombres d'impulsions respectifs N I et N2 associés à un intervalle d'énergie caractéristique de l'isotope 13 de l'azote, pour calculer de façon itérative ledit signal utile, en prenant la valeur moyenne pendant une durée déterminée d'un signal différentiel si correspondant à l'activité volumique instantanée de l'isotope 13 de l'azote contenu dans la chambre de mesure, ledit signal différentiel si étant donné par la formule si = (NI - N2 * fc - bc) * et, où fc, bc et et sont des coefficients déterminés expérimentalement, et calculer le débit de la fuite sur la base dudit signal utile, à l'aide d'un coefficient kf de conversion et pour un régime de puissance du réacteur supérieur à un seuil donné, ledit coefficient de conversion étant calculé à partir d'une valeur moyenne du régime de puissance du réacteur pendant ladite durée. Avantageusement, les moyens de traitement sont également conçus pour générer une alarme lorsque le débit de la fuite dépasse un seuil déterminé, à partir d'un calcul statistique effectué sur le signal utile, ledit seuil étant déterminé de façon à avoir une probabilité d'alarme à tort inférieure à une par an.. amplification means associated with each of the probes, thus constituting with the probes an identical measuring chain and a compensa¬ tion chain, capable of supplying pulses whose amplitude is proportional to the energy left by the rays gamma and neutrons in the radiation detector, and. calculation means common to the two measurement chains, designed to perform on the signals delivered by the measurement chain and the compensation chain, a measurement of the respective pulses NI and N2 associated with an energy interval characteristic of l isotope 13 of nitrogen, to calculate iteratively said useful signal, taking the average value for a determined duration of a differential signal if corresponding to the instantaneous activity volume of isotope 13 of nitrogen contained in the measurement chamber, said differential signal if given by the formula si = (NI - N2 * fc - bc) * and, where fc, bc and and are coefficients determined experimentally, and calculate the flow rate of the leak on the basis of said useful signal, using a conversion coefficient kf and for a reactor power speed greater than a given threshold, said conversion coefficient being calculated from an average speed value reactor power during said period. Advantageously, the processing means are also designed to generate an alarm when the leakage rate exceeds a determined threshold, from a statistical calculation performed on the useful signal, said threshold being determined so as to have a probability of alarm wrongly less than one per year.
Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, les deux orifices d'aspiration sont situés à proximité l'un de l'autre, de façon à réduire les erreurs de mesure liées aux phénomènes de transport et de dilution à l'intérieur de l'enceinte.According to another advantageous characteristic of the invention, the two suction orifices are located close to one another, so as to reduce measurement errors linked to transport and dilution phenomena inside the enclosure.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description d'un exemple de réalisation, non limitatif de l'invention, qui va suivre, et à l'examen du dessin annexé sur lequel :Other characteristics and advantages of the present invention will appear on reading the description of an exemplary embodiment, without limitation of the invention, which will follow, and on examining the appended drawing in which:
- la figure 1 est une vue schématique partielle du dispositif selon l'invention, utilisé pour mesurer une fuite sous chemisage située sur un couvercle de cuve de réacteur nucléaire,FIG. 1 is a partial schematic view of the device according to the invention, used to measure a leak under a jacket located on a cover of a nuclear reactor vessel,
- la figure 2 est une vue d'ensemble du dispositif selon l'invention,FIG. 2 is an overall view of the device according to the invention,
- la figure 3 est une vue en coupe schématique d'une sonde de mesure conforme à l'invention,FIG. 3 is a schematic sectional view of a measurement probe according to the invention,
- la figure montre l'algorithme général mis en oeuvre par les moyens de traitement pour détecter une fuite et en indiquer le débit le cas échéant,the figure shows the general algorithm implemented by the processing means to detect a leak and indicate the flow rate if necessary,
- la figure 5 montre l'algorithme de calcul du coefficient de conversion kf,FIG. 5 shows the algorithm for calculating the conversion coefficient kf,
- la figure 6 montre l'algorithme de détection d'une alarme lorsque le débit de la fuite dépasse une valeur donnée et que le régime de puissance du réacteur est supérieur à un seuil donné.- Figure 6 shows the algorithm for detecting an alarm when the leak rate exceeds a given value and the reactor power regime is above a given threshold.
On voit sur la figure 1 la partie supérieure d'une cuve 1 de réacteur d'un circuit primaire de centrale nucléaire. Le circuit primaire est placé à l'intérieur d'une enceinte de confinement, constituée généralement par un épais mur de béton. La cuve 1 comporte à sa partie supérieure un couvercle 2 dans lequel sont prévus des passages pour des barres de contrôle 3 de la puissance de réacteur. Ces barres de contrôle 3, constituées d'un matériau neutrophage, permettent par insertion au sein du réacteur, d'en diminuer la puissance, voire de stopper l'activité de celui-ci. Les barres de contrôle 3 sont retenues à leur partie supérieure dans des gaines d'étanchéité qui s'étendent verticalement au-dessus du couvercle 2 sur une longueur suffisante pour recevoir les barres de contrôle 3 lorsque celles-ci sont dans leur position relevée. Des moyens d'entraînement 5 sont prévus pour déplacer les barres de contrôle 3 à l'intérieur des gaines d'étanchéité . Un chemisage en matériau calorifuge, référencé 6, est rapporté, de préférence de la façon la plus étanche possible, sur la paroi du couvercle 2 de la cuve 1 du réacteur pour réduire les pertes thermiques. Le chemisage 6, encore appelé "casing", ménage au-dessus de la paroi du couvercle 2 un espace sous chemisage référencé 7. On a indiqué par F sur la figure 1 une fuite de matière radioactive provenant du circuit primaire du réacteur nucléaire, due dans le cas particulier de l'exemple de réalisation décrit à la présence de fissures dans le matériau constituant les gaines d'étanchéité 4.FIG. 1 shows the upper part of a reactor vessel 1 of a primary circuit of a nuclear power plant. The primary circuit is placed inside a confinement enclosure, generally consisting of a thick concrete wall. The tank 1 has at its upper part a cover 2 in which are provided passages for control bars 3 of the reactor power. These control bars 3, made of a neutron absorbing material, make it possible, by insertion within the reactor, to reduce the power thereof, or even to stop the activity of the latter. The control bars 3 are retained at their upper part in sealing sheaths which extend vertically above the cover 2 over a length sufficient to receive the control bars 3 when these are in their raised position. Drive means 5 are provided for moving the control bars 3 inside the sealing sheaths. A jacket of heat-insulating material, referenced 6, is attached, preferably as tightly as possible, on the wall of the cover 2 of the reactor vessel 1 to reduce heat losses. The liner 6, also called "casing", housed above the wall of the cover 2 a space under a liner referenced 7. A leak of radioactive material originating from the primary circuit of the nuclear reactor is indicated by F in FIG. 1, due in the particular case of the embodiment described to the presence of cracks in the material constituting the sealing sheaths 4.
Il est bien entendu crucial pour la sécurité du fonctionnement de la centrale nucléaire de détecter le plus tôt possible une telle fuite, de façon à remplacer dans les meilleurs délais la gaine défectueuse et ne pas risquer un incident grave par rupture de cette dernière.It is of course crucial for the operational safety of the nuclear power plant to detect such a leak as soon as possible, so as to replace the defective sheath as soon as possible and not to risk a serious incident by rupture of the latter.
Pour ce faire, on place à l'intérieur de l'enceinte de confinement deux sondes, dont une sonde de mesure 8 et une sonde de compensation 9, pour mesurer la concentration en isotope 13 de l'azote du gaz prélevé respectivement dans l'espace 7 sous chemisage et dans le volume libre de l'enceinte de confinement. Les sondes 8 et 9 sont reliées à des canalisations respectives 12 et 13 présentant au moins un orifice d'aspiration 10 dans l'espace sous chemisage 7 et au moins un orifice d'aspiration 1 1 dans le volume libre de l'enceinte de confinement. Par soucis de clarté du dessin, on n'a représenté qu'un seul orifice 10 et un seul orifice 1 1. Les sondes 8 et 9 sont également reliées par des canalisations 23 et 24 à des pompes respectivement référencées 1 et 15, de sorte qu'elles sont traversées par des courants gazeux provenant des orifices d'aspiration respectifs 10 et 1 1 , courants gazeux qui sont ensuite rejetés dans le volume libre de l'enceinte par des orifices de refoulement non représentés situés en aval des pompes 14 et 15. Bien entendu, le débit des pompes 14 et 15 est tel que le temps de transfert du gaz contenu dans l'espace sous chemisage vers les sondes est suffisamment court pour éviter toute décroissance notable de l'activité de l'isotope 13 de l'azote avant mesure. Les sondes 8 et 9 sont de préférence situées au-dessus de la cuve 1 de réacteur, à environ huit mètres du sol de l'enceinte de confinement.To do this, two probes are placed inside the confinement enclosure, including a measurement probe 8 and a compensation probe 9, to measure the isotope concentration 13 of the nitrogen in the gas taken respectively from the space 7 under liner and in the free volume of the containment. The probes 8 and 9 are connected to respective pipes 12 and 13 having at least one suction orifice 10 in the space under the casing 7 and at least one suction orifice 1 1 in the free volume of the confinement enclosure . For the sake of clarity of the drawing, only one orifice 10 and a single orifice 11 have been shown. The probes 8 and 9 are also connected by pipes 23 and 24 to pumps respectively referenced 1 and 15, so they are traversed by gas streams from the respective suction ports 10 and 1 1, gas streams which are then discharged into the free volume of the enclosure by discharge ports not shown located downstream of the pumps 14 and 15 Of course, the flow rate of the pumps 14 and 15 is such that the time for transferring the gas contained in the space under the jacket to the probes is short enough to avoid any noticeable decrease in the activity of the isotope 13 of the nitrogen before measurement. The probes 8 and 9 are preferably located above the reactor vessel 1, about eight meters from the ground of the containment.
On remarque sur la figure 2 que les sondes 8 et 9 comprennent chacune une chambre de mesure 16 dans lesquelles circulent respectivement l'écoulement gazeux prélevé dans l'espace sous chemisage 7 et celui prélevé dans le volume libre de l'enceinte ; ces chambres de mesure 16 sont isolées du rayonnement ambiant (rayons gammas et neutrons) par un blindage 18. Les sondes 8 et 9 comprennent chacune un détecteur de rayonnement gamma 17 formé d'un scintillateur sensible au rayonnement émis par l'isotope 13 de l'azote contenu dans les chambres 16, et d'un photomultiplicateur. Les détecteurs de rayonnement 17 délivrent un signal représentatif de l'énergie de rayonnement émis par l'isotope 13 de l'azote contenu dans les chambres de mesure 16 à des moyens de traitement 19, 20 de ce signal pour notamment générer un signal d'alarme en cas de fuite et indiquer le débit de cette dernière. Plus précisément, chaque photo¬ multiplicateur génère une série d'impulsions dont l'amplitude correspond à l'énergie de rayonnement reçu.Note in FIG. 2 that the probes 8 and 9 each include a measurement chamber 16 in which the gas flow taken from the space under the jacket 7 and that taken from the free volume of the enclosure circulate respectively; these measurement chambers 16 are isolated from the ambient radiation (gamma rays and neutrons) by shielding 18. The probes 8 and 9 each include a detector of gamma radiation 17 formed of a scintillator sensitive to the radiation emitted by the isotope 13 of the nitrogen contained in the chambers 16, and of a photomultiplier. The radiation detectors 17 deliver a signal representative of the radiation energy emitted by the isotope 13 of the nitrogen contained in the measurement chambers 16 to means 19, 20 for processing this signal in order in particular to generate a signal of alarm in the event of a leak and indicate the flow rate of the latter. More precisely, each photo¬ multiplier generates a series of pulses whose amplitude corresponds to the energy of radiation received.
Sur la figure 3, on voit que le blindage 18 a la forme d'un cylindre creux, fermé à une extrémité par un fond 18a et à l'extrémité opposée par un couvercle 18b s'emboîtant dans le cylindre, le fond 18a comprenant un passage central traversé par une canalisation d'amenée de gaz (canalisation 12 ou 13) et le couvercle 18b comprenant deux passages, dont un passage excentré 22 traversé par une canalisation de sortie de gaz après traversée de la chambre de mesure 16 (canalisation 23 ou 24) ainsi qu'un passage central 25 traversé par un câble coaxial de liaison électrique servant à transmettre la haute tension pour l'alimentation du photo¬ multiplicateur et le signal délivré par le détecteur de rayonnement 17 vers les moyens de traitement précités.In FIG. 3, it can be seen that the shield 18 has the form of a hollow cylinder, closed at one end by a bottom 18a and at the opposite end by a cover 18b which fits into the cylinder, the bottom 18a comprising a central passage crossed by a gas supply pipe (pipe 12 or 13) and the cover 18b comprising two passages, including an eccentric passage 22 crossed by a gas outlet pipe after crossing the measurement chamber 16 (pipe 23 or 24) as well as a central passage 25 crossed by a coaxial electrical connection cable used to transmit the high voltage for supplying the photo¬ multiplier and the signal delivered by the radiation detector 17 to the aforementioned processing means.
De préférence, conformément à une caractéristique avanta¬ geuse de l'invention, le blindage est réalisé par association d'un matériau formant écran aux rayons gamma et d'un matériau formant écran aux neutrons. Dans une réalisation préférée, ce blindage est constitué selon son épaisseur, de 7,5 cm de plomb formant écran aux rayons gamma et de 4 cm de polyéthylène bore formant écran aux neutrons. Ces épaisseurs de blindage permettent de réduire suffisamment le bruit de fond ambiant dû aux rayons gammas et neutrons présents dans l'enceinte sans pour autant conduire à une sonde trop lourde ou encombrante.Preferably, in accordance with an advantageous characteristic of the invention, the shielding is carried out by association of a material forming a screen with gamma rays and a material forming a screen with neutrons. In a preferred embodiment, this shielding is made up, according to its thickness, of 7.5 cm of lead forming a screen with gamma rays and of 4 cm of boron polyethylene forming a screen with neutrons. These shielding thicknesses make it possible to sufficiently reduce the ambient background noise due to the gamma rays and neutrons present in the enclosure without however leading to a probe that is too heavy or bulky.
La chambre de mesure 16 de la sonde 8 (respectivement 9) est logée dans le creux du cylindre de blindage 18 et a la forme d'un récipient cylindrique dont le volume est avantageusement voisin de 9 dm3, fermé à une extrémité par une face conique raccordée à son sommet à la canalisation d'amenée 12 (respectivement 13) et fermé à l'autre extrémité par une paroi 40 étagée en son centre pour définir un renfoncement 26 formant saillie à l'intérieur de la chambre et dans lequel est placé le détecteur de rayonnement 17. Le détecteur de rayonnement 17, qui s'étend de préférence selon un axe de symétrie X pour la chambre 16 voit ainsi la quasi-totalité de la chambre de mesure. La chambre de mesure est raccordée sur une portion de sa paroi étagée 40 bordant ledit renfoncement 26 à la canalisation de sortie de gaz 23 (respectivement 24) reliée à la pompe 14 (respectivement 15).The measurement chamber 16 of the probe 8 (respectively 9) is housed in the hollow of the shielding cylinder 18 and has the shape of a cylindrical container whose volume is advantageously close to 9 dm 3 , closed at one end by a face conical connected at its top to the supply pipe 12 (respectively 13) and closed at the other end by a wall 40 stepped in its center to define a recess 26 projecting into the interior of the chamber and in which the radiation detector 17 is placed. The radiation detector 17, which preferably extends along an axis of symmetry X for the chamber 16 thus sees almost all of the measuring chamber. The measurement chamber is connected to a portion of its stepped wall 40 bordering said recess 26 to the gas outlet pipe 23 (respectively 24) connected to the pump 14 (respectively 15).
Conformément à une caractéristique avantageuse de l'inven¬ tion, le détecteur de rayonnement 17 comporte un scintillateur à l'iodure de sodium 17a de trois pouces de diamètre (7,6 cm) et deux pouces (5 cm) de profondeur, couplé à un photomultiplicateur. De préférence, le détecteur de rayonnement 17 est un détecteur à calibration automatique en énergie, comprenant de façon connue en soi des moyens de stabilisation de la réponse en énergie de rayonnement reçu du scintillateur en fonction de sa température. Il s'agit avantageusement d'un détecteur de rayonnement similaire à celui décrit dans le brevet d'invention publié sous le numéro FR-2 608 778. On notera que, de façon avantageuse par rapport à l'état de la technique cité dans le préambule, les conditions de température, pression et hygrométrie régnant dans les chambres de mesure 16 des sondes 8 et 9 sont voisines de celles régnant dans l'enceinte de confinement. Le gaz prélevé dans l'espace sous chemisage 7, à une température plus élevée que celle régnant dans l'enceinte, se refroidit dans la canalisation 12 et atteint la chambre de mesure à une température proche de celle de l'enceinte, compatible avec le fonctionnement du scintillateur à iodure de sodium 17a.In accordance with an advantageous characteristic of the invention, the radiation detector 17 comprises a sodium iodide scintillator 17a three inches in diameter (7.6 cm) and two inches (5 cm) deep, coupled to a photomultiplier. Preferably, the radiation detector 17 is an automatic energy calibration detector, comprising in a manner known per se means for stabilizing the energy response of radiation received from the scintillator as a function of its temperature. It is advantageously a radiation detector similar to that described in the invention patent published under the number FR-2 608 778. It will be noted that, advantageously compared to the state of the art cited in the preamble, the conditions of temperature, pressure and hygrometry prevailing in the measurement chambers 16 of the probes 8 and 9 are close to those prevailing in the confinement enclosure. The gas taken from the space under the jacket 7, at a higher temperature than that prevailing in the enclosure, cools in the pipe 12 and reaches the measurement chamber at a temperature close to that of the enclosure, compatible with the operation of the sodium iodide scintillator 17a.
Les moyens de traitement précités des signaux délivrés par les sondes 8 et 9 sont de préférence situés à l'extérieur de l'enceinte de confinement. Il s'agit avantageusement de moyens d'amplification 19 associés à chacune des sondes 8, 9 pour constituer respectivement une chaîne de mesure et une chaîne de compensation identiques. Les moyens d'amplification 19 effectuent une mise en forme du signal délivré par chacune des sondes, de préférence sous forme d'impulsions en forme de triangle dont la base a une valeur temporelle constante et dont la hauteur est proportionnelle à l'énergie laissée par les rayons gamma et les neutrons dans le détecteur de rayonnement. Les moyens d'amplification 19 sont reliés en sortie à des moyens de calcul 20 communs aux deux chaînes. Les moyens de calcul 20, constitués par un ou plusieurs ordinateurs et leurs périphériques, reçoivent le signal délivré par chacune des chaînes et mesurent les nombres d'impulsions N I et N2 associés respectivement pour chacune des chaînes à un intervalle d'énergie caractéristique de l'isotope 13 de l'azote, centré sur la raie en énergie à 51 1 keV provenant de l'annihilation du bêta plus émis par l'isotope 13 de l'azote et correspondant au rayonnement reçu par les détecteurs pendant une durée élémentaire de comptage. Les moyens de calcul 20 déterminent ensuite suivant l'algo¬ rithme représenté sur la figure 4, à partir des nombres N I et N2 précités, un signal différentiel si correspondant à l'activité volumique instantanée de l'isotope 13 de l'azote contenu dans la chambre de mesure 16 de la sonde de mesure 8.The aforementioned processing means of the signals delivered by the probes 8 and 9 are preferably located outside the confinement enclosure. Advantageously, these are amplification means 19 associated with each of the probes 8, 9 to respectively constitute an identical measurement chain and an equalization chain. The amplification means 19 carry out a shaping of the signal delivered by each of the probes, preferably in the form of pulses in the shape of a triangle whose base has a constant time value and whose height is proportional to the energy left by gamma rays and neutrons in the radiation detector. The amplification means 19 are connected at the output to calculation means 20 common to the two chains. The computing means 20, consisting of one or more computers and their peripherals, receive the signal delivered by each of the chains and measure the numbers of pulses NI and N2 associated respectively for each of the chains with an energy interval characteristic of the isotope 13 of nitrogen, centered on the energy line at 51 1 keV coming from the annihilation of the beta plus emitted by the isotope 13 of nitrogen and corresponding to the radiation received by the detectors during an elementary counting period. The calculation means 20 then determine according to the algorithm represented in FIG. 4, from the above-mentioned numbers NI and N2, a differential signal if corresponding to the instantaneous volume activity of the isotope 13 of the nitrogen contained in the measurement chamber 16 of the measurement probe 8.
Plus précisément, cette activité volumique instantanée si est calculée à partir de l'expression : si = (N I - bc - fc * N2) * et, où bc est une constante déterminée expérimentalement, fc est un coefficient de compensation, déterminé expéri¬ mentalement, dépendant de l'emplacement des sondes de mesure et de compensation, et des orifices d'aspiration 10 et 1 1 à l'intérieur de l'enceinte de confinement, et est un coefficient déterminé expérimentalement, de conversion du nombre d'impulsions net, hors bruit de fond, figurant à l'intérieur de la parenthèse, en activité volumique de l'isotope 13 de l'azote contenu dans la chambre de mesure de la sonde 8. Le calcul de l'activité volumique instantanée si est réitéré et un paramètre m est incrémenté à chaque itération.More precisely, this instantaneous volume activity si is calculated from the expression: si = (NI - bc - fc * N2) * and, where bc is an experimentally determined constant, fc is a compensation coefficient, determined experimentally , depending on the location of the measurement and compensation probes, and the suction ports 10 and 1 1 inside the confinement enclosure, and is a coefficient determined experimentally, of conversion of the net number of pulses , excluding background noise, appearing inside the parenthesis, in volume activity of the isotope 13 of the nitrogen contained in the measurement chamber of the probe 8. The calculation of the instantaneous volume activity if is repeated and a parameter m is incremented at each iteration.
Au cours de ces itérations, on calcule, ce qui correspond à l'étape 100 de l'algorithme et à des fins qui seront précisées dans la suite, la somme v des si, la somme w des si2, et la somme totalpn des régimes p_n_ de puissance du réacteur, ainsi qu'un coefficient de conversion ki permettant d'exprimer à partir d'une activité volumique calculée, le débit de la fuite.During these iterations, we calculate, which corresponds to step 100 of the algorithm and for purposes which will be specified below, the sum v of si, the sum w of si 2 , and the sum totalpn of reactor power regimes, as well as a conversion coefficient ki making it possible to express, from a calculated volume activity, the flow rate of the leak.
Lorsque le nombre d'itérations dépasse une valeur donnée, et que la somme v des si est non nulle, on passe à l'étape suivante de l'algorithme, référencée 1 10, où est calculée un signal utile égal à v/m, correspondant à la valeur moyenne des activités volumiques instantanées si successives calculées précédemment.When the number of iterations exceeds a given value, and the sum v of si is not zero, we go to the next step of the algorithm, referenced 110, where a useful signal equal to v / m is calculated, corresponding to the average value of the instantaneous volume activities if successive previously calculated.
Pendant l'étape 1 10, les moyens de calcul 20 déterminent l'erreur relative i portant sur la mesure de l'activité volumique effectuée sur l'ensemble des itérations, pour un intervalle de confiance donné, à partir de la variance vs et de l'écart type correspondant sigmasi de l'ensemble des valeurs d'activité volumique instantanées calculées à l'étape 100.During step 110, the calculation means 20 determine the relative error i relating to the measurement of the volume activity carried out on all of the iterations, for a given confidence interval, from the variance vs and from the corresponding standard deviation sigmasi of the set of instantaneous activity activity values calculated in step 100.
Ensuite, à l'étape référencée 120, les moyens de calcul 20 comparent l'erreur relative i à deux seuils donnés (l'un fixé à 5 % et l'autre, dit seuil erreur fixé à une valeur supérieure, par exemple 25 %).Then, in the step referenced 120, the calculation means 20 compare the relative error i with two given thresholds (one set at 5% and the other, said error threshold set at a higher value, for example 25% ).
Si l'erreur relative i est inférieure au premier seuil fixé à 5 %, c'est-à-dire si l'ensemble des mesures effectuées à l'étape 100 sont bien corrélées entre elles (ce qui dans la pratique correspond à une augmentation rapide de l'activité par apparition brutale d'une fuite), ou si l'erreur relative i est inférieure au seuil erreur et le nombre d'itérations suffisant (ce qui dans la pratique correspond à une augmentation lente de l'activité), les moyens de calculs passent à l'étape 180 qui sera décrite dans la suite.If the relative error i is less than the first threshold fixed at 5%, that is to say if the set of measurements made in step 100 are well correlated with each other (which in practice corresponds to an increase rapid activity by sudden appearance of a leak), or if the relative error i is less than the error threshold and the number of iterations sufficient (which in practice corresponds to a slow increase in activity), the calculation means pass to step 180 which will be described below.
Dans le cas où l'erreur relative i est supérieure au seuil erreur, c'est-à-dire quand les valeurs d'activités volumiques instantanées sont peu corrélées entre elles, les moyens de calcul 20 vérifient de plus (étape 130) que le nombre d'itérations m est supérieur au dernier nombre d'itérations mpre qui fut nécessaire pour satisfaire le test de l'étape 120 (ce qui entraîne, dans l'algorithme, la mise à la valeur 1 d'un paramètre validalarme).In the case where the relative error i is greater than the error threshold, that is to say when the instantaneous activity activity values are not much correlated with each other, the calculation means 20 further verify (step 130) that the number of iterations m is greater than the last number of iterations mpre which was necessary to satisfy the test of step 120 (which involves, in the algorithm, the setting at value 1 of a validalarm parameter).
Si on a effectivement m supérieur à mpre, le paramètre validalarme est mis à 1 (étape 140) et le paramètre mpre est doublé (tant qu'il demeure inférieur à une valeur limite fixée à 10 000, dans l'exemple décrit) afin d'augmenter le nombre d'itérations pendant lesquelles la mesure de l'activité volumique instantanée est effectuée avant réinitialisation des paramètres m, v, w, i, totalpn, et d'éviter ainsi de boucler à tort à cause d'une valeur d'erreur relative i élevée qui résulterait d'un nombre d'itérations insuffisant. Ensuite, les moyens de calcul 20 effectuent deux tests successifs, référencés respectivement 150 et 160.If we actually have m greater than mpre, the validalarm parameter is set to 1 (step 140) and the mpre parameter is doubled (as long as it remains below a limit value fixed at 10,000, in the example described) in order to d '' increase the number of iterations during which the measurement of the instantaneous volume activity is carried out before resetting the parameters m, v, w, i, totalpn, and thus avoid wrongly looping because of a value of high relative error i that would result from a number insufficient iteration. Then, the calculation means 20 carry out two successive tests, referenced respectively 150 and 160.
Le test 150 vise à déterminer si l'erreur i n'est pas supérieure à 100 % ou si l'activité volumique moyenne calculée n'est pas négative, ce qui physiquement est inacceptable. Le test 160 vise à déterminer si l'activité volumique moyenne est significative, compte tenu de la sensibilité des détecteurs et de la durée de la mesure, fonction du nombre total d'itérations effectuées.The test 150 aims to determine if the error i is not greater than 100% or if the calculated average activity density is not negative, which physically is unacceptable. Test 160 aims to determine whether the average volume activity is significant, taking into account the sensitivity of the detectors and the duration of the measurement, as a function of the total number of iterations carried out.
Le débit de la fuite est ensuite calculé en multipliant la valeur moyenne s de l'activité volumique par le coefficient de conversion kf précité.The flow rate of the leak is then calculated by multiplying the average value s of the volume activity by the above-mentioned conversion coefficient kf.
Le coefficient de conversion kf est calculé lors de l'étape 100 à l'aide d'une procédure caiculkf dont l'algorithme est représenté sur la figure 5.The conversion coefficient kf is calculated during step 100 using a caiculkf procedure, the algorithm of which is shown in FIG. 5.
Cette procédure comporte un test 170 pour ne calculer le coefficient kf qu'à des régimes de puissance du réacteur supérieurs à une valeur de consigne seuilpuissance fixée à 0,2 dans l'exemple de réalisation décrit.This procedure includes a test 170 in order to calculate the coefficient kf only at reactor power speeds greater than a threshold power threshold value set at 0.2 in the exemplary embodiment described.
Lorsque le taux de puissance est effectivement supérieur à cette valeur, le coefficient de conversion kf est calculé à l'aide de la formule : kf = [paravol * (lambda + tvc)] / (0,7 * pan * totalpn/m) ou paravol désigne la valeur du volume de l'espace sous chemisage, lambda désigne la valeur de la probabilité de désintégra¬ tion de l'isotope 13 de l'azote, tvc désigne le taux de dilution horaire, encore appelé taux de ventilation, dudit espace sous chemisage, le coefficient 0,7 correspond au volume massique de l'eau dans le circuit primaire du réacteur, pan désigne la valeur de l'activité nominale de l'isotope 13 de l'azote dans le circuit primaire du réacteur, totalpn/m désigne la valeur moyenne sur l'ensemble des itérations du régime de puissance du réacteur. Le paramètre défautpuissance permet, selon sa valeur, de signaler que le calcul du débit de la fuite n'est plus possible par arrêt du réacteur, donc de la production de l'isotope 13 de l'azote, ou parce que le réacteur fonctionne à un régime de puissance trop faible.When the power rate is actually higher than this value, the conversion coefficient kf is calculated using the formula: kf = [paravol * (lambda + tvc)] / (0.7 * pan * totalpn / m) or paravol designates the value of the volume of the space under the liner, lambda designates the value of the probability of disintegration of the isotope 13 of nitrogen, tvc designates the hourly dilution rate, also called ventilation rate, of said space under the jacket, the coefficient 0.7 corresponds to the mass volume of water in the primary circuit of the reactor, pan designates the value of the nominal activity of the isotope 13 of nitrogen in the primary circuit of the reactor, totalpn / m denotes the average value over all the iterations of the reactor power regime. The default power parameter allows, depending on its value, to indicate that the calculation of the leak rate is no longer possible by shutting down the reactor, therefore the production of the nitrogen isotope 13, or because the reactor is operating at too low power speed.
Si l'on revient à l'algorithme de la figure 4, on remarque que lors de l'étape de test 120, dans le cas où l'erreur relative i est inférieure à 5 %, ou inférieure au paramètre erreur et le nombre d'itérations suffisant, les moyens de calcul 20 effectuent l'étape 180 au cours de laquelle le paramètre validalarme est mis à 1, et le paramètre mpre est initialisé à la valeur du paramètre m, c'est-à-dire au nombre d'itérations qui a été nécessaire pour obtenir cette valeur d'erreur relative significative d'une bonne mesure.Returning to the algorithm of FIG. 4, it is noted that during the test step 120, in the case where the relative error i is less than 5%, or less than the error parameter and the number d sufficient iterations, the calculation means 20 carry out step 180 during which the validalarm parameter is set to 1, and the parameter mpre is initialized to the value of the parameter m, that is to say to the number of iterations which were necessary to obtain this significant relative error value of a good measurement.
Ensuite, si, comme cela a été expliqué plus haut, la valeur de l'activité volumique moyenne est significative (c'est-à-dire supérieure à 100 dans le cas de l'exemple de réalisation décrit), le débit de la fuite est calculé par multiplication de l'activité volumique moyenne calculée lors de l'étape 110 par le coefficient de conversion kf défini précédemment.Then, if, as explained above, the value of the average volume activity is significant (that is to say greater than 100 in the case of the example of embodiment described), the flow rate of the leak is calculated by multiplying the average volume activity calculated during step 110 by the conversion coefficient kf defined above.
Dans le cas contraire, les différents paramètres m, v, w, c, total pn sont réinitialisés à l'étape référencée 190 de l'algorithme.Otherwise, the different parameters m, v, w, c, total pn are reset in the step referenced 190 of the algorithm.
De préférence, les moyens de calcul 20 sont également conçus pour générer une alarme lorsque le débit de la fuite dépasse un seuil donné, ce seuil étant déterminé de façon à avoir une probabilité d'alarme à tort inférieure à une par an par cycle de mesure d'une heure ; on obtient ainsi une grande fiabilité dans le fonctionnement du dispositif de détection de fuite conforme à l'invention.Preferably, the calculation means 20 are also designed to generate an alarm when the leakage rate exceeds a given threshold, this threshold being determined so as to have a false alarm probability less than one per year per measurement cycle of one hour ; high reliability is thus obtained in the operation of the leak detection device according to the invention.
On a représenté sur la figure 6, partiellement, l'algorithme mis en oeuvre pour générer l'alarme lorsque le débit de la fuite dépasse un seuil de consigne donné.FIG. 6 shows partially the algorithm used to generate the alarm when the leak rate exceeds a given set point.
Lorsque le paramètre de contrôle d'alarme précité validalarme est égal à 1 , les moyens de calcul 20 déterminent si la valeur du débit de la fuite calculée précédemment se situe dans un intervalle de confiance à 99 % (distribution gaussienne) autour dudit paramètre seuil, c'est-à-dire déterminent si l'expression : fuite * (1 + 2,33 * sigma si) - seuil est positive, où . fuite désigne le débit de la fuite, etWhen the aforementioned validalarm alarm control parameter is equal to 1, the calculation means 20 determine whether the value of the flow rate of the leak calculated previously is within a 99% confidence interval (Gaussian distribution) around said threshold parameter, i.e. determine if the expression: leakage * (1 + 2.33 * sigma if) - threshold is positive, where . leak means the flow rate of the leak, and
. seuil désigne le seuil d'alarme, égal à une valeur de consigne donnée en cas de première alarme ou égal à 0,7 fois cette valeur en cas de renouvellement d'alarme (pour constituer un hystérésis).. threshold indicates the alarm threshold, equal to a set value given in the event of a first alarm or equal to 0.7 times this value in the event of an alarm renewal (to constitute a hysteresis).
De préférence, pour s'affranchir des erreurs de mesure liées à des transferts et dilution de matière radioactive à l'intérieur du volume de l'enceinte de confinement, les orifices d'aspiration 10 et 1 1 sont situés à proximité l'un de l'autre, de part et d'autre du chemisage 6.Preferably, to overcome measurement errors related to transfers and dilution of radioactive material inside the volume of the containment, the suction ports 10 and 1 1 are located near one of the other, on either side of the liner 6.
De préférence également, les détecteurs de rayonnement 1 7 et les moyens de traitement 19, 20 sont conçus pour effectuer également une mesure du rayonnement émis par des radioéléments autres que l'isotope 13 de l'azote, de façon à générer une alarme en cas de fuite lorsque le réacteur est à l'arrêt ou à faible puissance et que l'azote 1 3 a disparu ou est en trop faible quantité.Preferably also, the radiation detectors 1 7 and the processing means 19, 20 are designed to also carry out a measurement of the radiation emitted by radioelements other than the nitrogen isotope 13, so as to generate an alarm in the event of leakage when the reactor is stopped or at low power and the nitrogen 1 3 has disappeared or is too small.
Afin d'améliorer la sensibilité de la mesure effectuée, l'espace sous chemisage est rendu le plus étanche possible, afin de réduire le taux de dilution horaire de la fuite de matière radioactive débouchant dans l'espace sous chemisage, avantageusement à une valeur inférieure à 250. On atteint alors un seuil de détection des fuites de 0, 1 1/h environ.In order to improve the sensitivity of the measurement carried out, the space under the jacket is made as airtight as possible, in order to reduce the hourly dilution rate of the leak of radioactive material opening into the space under the jacket, advantageously to a lower value. 250. A leakage detection threshold of approximately 0.1 l / h is then reached.
Finalement, un dispositif de détection et de mesure selon l'invention s'avère simple à mettre en oeuvre car il ne nécessite pas de traversée mécanique de l'enceinte de confinement, et grâce à l'emploi d'un scintillateur à l'iodure de sodium il n'est pas nécessaire de prévoir un système de conditionnement par le froid ou de compresseur comme c'est le cas pour le dispositif connu précédemment cité. L'exemple de réalisation décrit est utilisé pour la détection d'une fuite sous chemisage située au niveau de la traversée du couvercle de la cuve de réacteur par les gaines d'étanchéité des barres de contrôle, mais on peut, bien entendu, sans sortir du cadre de l'invention, utiliser le dispositif précédemment décrit pour la détection avant rupture d'une fuite localisée sur d'autres parties de la cuve du réacteur ou sur des canalisations du circuit primaire.Finally, a detection and measurement device according to the invention turns out to be simple to implement because it does not require a mechanical crossing of the confinement enclosure, and thanks to the use of an iodide scintillator sodium it is not necessary to provide a cold conditioning system or compressor as is the case for the previously mentioned known device. The example of embodiment described is used for the detection of a leak under a jacket located at the level of the crossing of the cover of the reactor vessel by the sealing sheaths of the control rods, but it is of course possible without leaving within the scope of the invention, use the device described above for the detection before rupture of a localized leak on other parts of the reactor vessel or on primary circuit pipes.
Dans le cas de canalisations ne comportant pas de chemisage, on rapportera alors sur la canalisation que l'on désire surveiller un chemisage (calorifuge ou non) ménageant un espace sous chemisage dans lequel on vient placer un ou plusieurs orifices d'aspiration. On préférera disposer dans ledit espace sous chemisage plusieurs orifices d'aspiration pour effectuer un prélèvement homogène à l'intérieur dudit espace. In the case of pipes that do not have a liner, it will then be reported on the pipe that we wish to monitor a liner (heat-insulated or not) providing a space under liner in which one or more suction orifices are placed. It is preferable to have several suction orifices in said space under the jacket to carry out a homogeneous sampling inside said space.

Claims

REVENDICATIONS
1 / Dispositif de détection et de mesure du débit d'une fuite (F) de matière radioactive provenant d'un circuit primaire de réacteur nucléaire à eau pressurisée situé à l'intérieur d'une enceinte de confine¬ ment, la fuite débouchant dans un espace (7) sous chemisage dudit circuit primaire, caractérisé en ce qu'il comprend :1 / Device for detecting and measuring the flow rate of a leak (F) of radioactive material originating from a primary circuit of a pressurized water nuclear reactor located inside a confinement enclosure, the leak opening into a space (7) under the jacket of said primary circuit, characterized in that it comprises:
. une sonde de mesure (8) et une sonde de compensation du bruit de fond dû aux rayons gamma et aux neutrons (9), placées dans l'enceinte de confinement, présentant chacune une chambre de mesure isolée du rayonnement ambiant par un blindage (18), lesdites chambres de mesure ( 16) étant balayées par des courants gazeux provenant d'orifices d'aspiration (10, 1 1) situés respectivement dans ledit espace (7) sous chemisage et dans le volume libre de l'enceinte de confinement, les sondes (8, 9) comportant en outre chacune un détecteur de rayonnement ( 17), apte à délivrer un signal représentatif du rayonnement émis par l'isotope 13 de l'azote contenu dans chacune des chambres de mesure (16), et . des moyens de traitement (19, 20) conçus pour générer un signal utile représentatif de l'activité volumique de l'isotope 13 de l'azote contenu dans la chambre de la sonde de mesure, à partir du signal délivré par la sonde de mesure, corrigé par le signal délivré par la sonde de compensation, et indiquer, sur la base dudit signal utile, la présence éventuelle d'une fuite et son débit.. a measurement probe (8) and a background noise compensation probe due to gamma rays and neutrons (9), placed in the confinement enclosure, each having a measurement chamber isolated from the ambient radiation by a shield (18 ), said measurement chambers (16) being swept by gas streams coming from suction orifices (10, 1 1) situated respectively in said space (7) under jacket and in the free volume of the confinement enclosure, the probes (8, 9) each further comprising a radiation detector (17), capable of delivering a signal representative of the radiation emitted by the isotope 13 of the nitrogen contained in each of the measurement chambers (16), and. processing means (19, 20) designed to generate a useful signal representative of the volume activity of the isotope 13 of the nitrogen contained in the chamber of the measurement probe, from the signal delivered by the measurement probe , corrected by the signal delivered by the compensation probe, and indicate, on the basis of said useful signal, the possible presence of a leak and its flow rate.
2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque détecteur de rayonnement ( 17) comprend un scintillateur ( 17a) à l'iodure de sodium couplé à un photomultiplicateur, délivrant des impulsions dont l'amplitude est proportionnelle à l'énergie du rayonnement reçu. 3/ Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les détecteurs de rayonnement ( 17) sont des détecteurs à calibration automatique en énergie, comprenant des moyens de stabilisation de la réponse en énergie de rayonnement reçu du scintillateur en fonction de sa température. 4/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les conditions de température, pression et hygrométrie régnant dans chacune des chambres de mesure (16) sont voisines de celles régnant dans l'enceinte de confinement.2 / Device according to claim 1, characterized in that each radiation detector (17) comprises a scintillator (17a) with sodium iodide coupled to a photomultiplier, delivering pulses whose amplitude is proportional to the energy of the radiation received. 3 / Device according to claim 2, characterized in that the radiation detectors (17) are detectors with automatic energy calibration, comprising means for stabilizing the energy response of radiation received from the scintillator as a function of its temperature. 4 / Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the conditions of temperature, pressure and humidity prevailing in each of the measurement chambers (16) are similar to those prevailing in the containment.
5/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit blindage comporte un matériau formant écran aux rayons gamma et un matériau formant écran aux neutrons.5 / Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that said shielding comprises a material forming a screen with gamma rays and a material forming a screen with neutrons.
6/ Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit blindage est constitué, selon son épaisseur, de 7,5 cm de plomb et de 4 cm de polyéthylène bore.6 / Device according to claim 5, characterized in that said shield consists, depending on its thickness, of 7.5 cm of lead and 4 cm of polyethylene boron.
7/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens de traitement comportent :7 / Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the processing means comprise:
. des moyens d'amplification ( 19) associés à chacune des sondes (8, 9) constituant ainsi avec les sondes une chaîne de mesure et une chaîne de compensation identiques, aptes à fournir en sortie des impulsions dont l'amplitude est proportionnelle à l'énergie laissée par les rayons gamma et les neutrons dans le détecteur de rayonnement, et. amplification means (19) associated with each of the probes (8, 9) thus constituting with the probes an identical measuring chain and compensation chain, capable of supplying pulses whose amplitude is proportional to the energy left by gamma rays and neutrons in the radiation detector, and
. des moyens de calcul (20) communs aux deux chaînes de mesure, conçus pour effectuer sur les signaux délivrés par la chaîne de mesure et la chaîne de compensation, une mesure des nombres d'impulsions respectifs. calculation means (20) common to the two measuring chains, designed to perform on the signals delivered by the measuring chain and the compensation chain, a measurement of the respective pulses numbers
NI et N2 associés à un intervalle d'énergie caractéristique de l'isotope 13 de l'azote, pour calculer de façon itérative ledit signal utile, en prenant la valeur moyenne pendant une durée déterminée d'un signal différentiel si correspondant à l'activité volumique instantanée de l'isotope 13 de l'azote contenu dans la chambre de mesure, ledit signal différentiel si étant donné par la formule si = (NI - N2 * fc - bc) * et, où fc, bc et et sont des coefficients déterminés expérimentalement, et calculer, pour un régime de puissance du réacteur supérieur à un seuil donné, le débit de la fuite sur la base dudit signal utile, à l'aide d'un coefficient kf de conversion, ledit coefficient de conversion étant calculé à partir d'une valeur moyenne du régime de puissance du réacteur pendant ladite durée.NI and N2 associated with an energy interval characteristic of the nitrogen isotope 13, to calculate iteratively said useful signal, by taking the average value for a determined duration of a differential signal if corresponding to the activity instantaneous volume of the isotope 13 of the nitrogen contained in the measurement chamber, said differential signal if given by the formula si = (NI - N2 * fc - bc) * and, where fc, bc and and are coefficients determined experimentally, and calculate, for a reactor power regime greater than a given threshold, the leak rate on the basis of said useful signal, using a conversion coefficient kf, said conversion coefficient being calculated at from an average value of the reactor power regime during said period.
8/ Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de traitement sont également conçus pour générer une alarme lorsque le débit de la fuite dépasse un seuil déterminé, à partir d'un calcul statistique effectué sur le signal utile, ledit seuil étant déterminé de façon à avoir une probabilité d'alarme à tort inférieure à une par an. 9/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les deux orifices d'aspiration so nt situés à proximité l'un de l'autre, de façon à réduire les erreurs de mesure liées aux phénomènes de transport et de dilution à l'intérieur de l'enceinte. 10/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que chaque chambre de mesure a la forme d'un récipient cylindrique, fermé à une extrémité par une face conique raccordée à son sommet à une canalisation d'amenée ( 12, 13) de gaz et fermé à l'autre extrémité par une paroi étagée (40) en son centre pour définir un renfoncement (26) formant saillie à l'intérieur de la chambre et dans lequel est placé le détecteur de rayonnement ( 17), la chambre de mesure étant raccordée sur une portion de sa paroi étagée (40) bordant ledit renfoncement (26) à une canalisation de sortie de gaz (23, 24).8 / Device according to claim 7, characterized in that the processing means are also designed to generate an alarm when the leakage rate exceeds a determined threshold, from a statistical calculation carried out on the useful signal, said threshold being determined so as to have a false alarm probability less than one per year. 9 / Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the two suction ports are located close to each other, so as to reduce the measurement errors linked to transport phenomena and dilution inside the enclosure. 10 / Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that each measuring chamber has the shape of a cylindrical container, closed at one end by a conical face connected at its top to a supply pipe (12 , 13) of gas and closed at the other end by a stepped wall (40) in its center to define a recess (26) projecting inside the chamber and in which is placed the radiation detector (17) , the measurement chamber being connected to a portion of its stepped wall (40) bordering said recess (26) to a gas outlet pipe (23, 24).
11/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il est utilisé pour détecter et mesurer le débit d'une fuite (F) localisée au niveau de la traversée d'un couvercle (2) de cuve ( 1 ) de réacteur par des gaines d'étanchéité (4) logeant des barres de contrôle (3) du réacteur.11 / Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that it is used to detect and measure the flow rate of a leak (F) located at the level of the crossing of a tank cover (2) ( 1) of the reactor by sealing sheaths (4) housing control rods (3) of the reactor.
12/ Dispositif selon la revendication 1 1, caractérisé en ce que ledit espace sous chemisage présente un taux de dilution horaire inférieur à 250.12 / Apparatus according to claim 1 1, characterized in that said space under jacket has an hourly dilution rate less than 250.
13/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs orifices d'aspiration répartis à l'intérieur dudit espace sous chemisage (7), de façon à effectuer un prélèvement de gaz homogène. 13 / Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that it comprises several suction orifices distributed inside said space under liner (7), so as to carry out a homogeneous gas sampling.
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