JPH06138243A - Neutron detector - Google Patents

Neutron detector

Info

Publication number
JPH06138243A
JPH06138243A JP28901992A JP28901992A JPH06138243A JP H06138243 A JPH06138243 A JP H06138243A JP 28901992 A JP28901992 A JP 28901992A JP 28901992 A JP28901992 A JP 28901992A JP H06138243 A JPH06138243 A JP H06138243A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
neutron detector
radiation
neutron
core
radiation shield
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP28901992A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshibumi Takeshita
義文 竹下
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP28901992A priority Critical patent/JPH06138243A/en
Publication of JPH06138243A publication Critical patent/JPH06138243A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

PURPOSE:To decrease the quantity of radiation toward a detecting portion by varying the positions of a radiation shielding member and a neutron detecting portion relative to a reactor core using a drive. CONSTITUTION:The neutron detecting portion 5 of a radiation source region system and the neutron detecting portion 7 of an intermediate region system are incorporated into the same detecting portion assembly 6 and each include a cable 8 and a connector 9. A radiation shielding member 10 is rotated on the detecting portion 5 and is mounted to a drive 11 in such manner that its portion 10a with a low shielding ability and its portion 10b with a high shielding ability can be switched around between the detecting portion 5 and a reactor core. The shielding member 10 is made from an element such as lead in order to efficiently attenuate gamma-rays or made from an element such as cadmium in order to shield neutrons. Most of gamma-rays and radiation such as neutrons that the detector 5 receives come from one direction from the reactor ore. The intensity of radiation impinging on the detecting portion 5 can then be varied and the quantity of radiation can be reduced up to the low intensity at which characteristic deterioration does not occur over a long period of time.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、原子炉で使用される
中性子検出器に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a neutron detector used in a nuclear reactor.

【0002】[0002]

【従来の技術】原子炉を安全に運転するには、常時、炉
心の中性子を測定する必要がある。これは、炉出力と中
性子数もしくは中性子束が比例関係にあるために、中性
子束を測定して原子炉の運転や安全を確保するためであ
る。このため、中性子検出器は原子炉で使用される測定
機器の中で最も重要な機器の一つである。原子炉におけ
る従来の中性子検出器の例を図4を参照して説明する。
原子炉は軽水炉、特に国内の加圧水型炉の例について説
明する。図4は加圧水型炉の中性子検出器の設置位置を
示す概略断面図であり、炉圧力容器1の内部に炉心燃料
集合体2が設置され、同図では省略されているが、炉心
上部には炉心の核反応を制御する制御棒が設置され、又
冷却水の流れを制御するための隔壁や、炉内計測機器の
配管等が炉圧力容器内に設けられている。ところで、炉
心で発生する中性子の一部は炉容器外にかなり漏洩する
ため一般に炉圧力容器1外周はこれら中性子や同じく炉
容器から漏れる他の放射線の遮蔽材で取り囲まれてい
る。したがって、図4に示すように、炉圧力容器1の側
面に中性子検出器案内管3を配置し、その中に中性子検
出器4を挿入して、炉心からの漏洩中性子を検出する。
炉心からの漏洩中性子は起動時から定格出力時まで、約
8〜10桁も中性子束が変化するため、一種類の中性子
検出器ではこの全ての領域をカバーできない。そのた
め、計測範囲の異なる2ないし3種の中性子検出器の組
み合わせでこの広範囲の中性子束の測定が行われる。国
内の加圧水型炉の多くはこの組み合わせを線源領域系、
中間領域系、出力領域系に分けそれぞれ種類の異なる中
性子検出器を用いている。さらに図5に示される様に線
源領域系の中性子検出器において、中性子検出部5と中
間領域系の中性子検出部7は同一の中性子検出器アセン
ブリ6に組込まれており、それぞれからケーブル8とコ
ネクタ9で中性子束の計測信号が送られる。これを線源
/中間領域系中性子検出器アセンブリと呼んでいる。
2. Description of the Related Art In order to safely operate a nuclear reactor, it is necessary to constantly measure neutrons in the core. This is to ensure the operation and safety of the reactor by measuring the neutron flux because the reactor output and the neutron number or neutron flux are in a proportional relationship. For this reason, the neutron detector is one of the most important measuring instruments used in nuclear reactors. An example of a conventional neutron detector in a nuclear reactor will be described with reference to FIG.
The nuclear reactor will be described as an example of a light water reactor, especially a pressurized water reactor in Japan. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the installation position of the neutron detector of the pressurized water reactor. The core fuel assembly 2 is installed inside the reactor pressure vessel 1, and although not shown in the figure, the upper part of the core is shown. A control rod for controlling the nuclear reaction of the reactor core is installed, and a partition wall for controlling the flow of cooling water and piping for measuring instruments in the reactor are provided in the reactor pressure vessel. By the way, since a part of neutrons generated in the core leaks to the outside of the reactor vessel, the outer periphery of the reactor pressure vessel 1 is generally surrounded by these neutrons and other radiation shielding materials leaking from the reactor vessel. Therefore, as shown in FIG. 4, the neutron detector guide tube 3 is arranged on the side surface of the reactor pressure vessel 1, and the neutron detector 4 is inserted thereinto to detect leaked neutrons from the core.
Since the neutron flux of leaked neutrons from the core changes by about 8 to 10 digits from startup to rated output, one type of neutron detector cannot cover all of this region. Therefore, a wide range of neutron flux is measured with a combination of two or three neutron detectors having different measurement ranges. Most domestic pressurized water reactors use this combination as a source area system,
Different types of neutron detectors are used for the intermediate region system and the output region system. Further, as shown in FIG. 5, in the neutron detector of the source region system, the neutron detector 5 and the neutron detector 7 of the intermediate region system are incorporated in the same neutron detector assembly 6, and a cable 8 and A measurement signal of the neutron flux is sent by the connector 9. This is called a source / intermediate region neutron detector assembly.

【0003】そして、特に起動時や停止時、または停止
中の炉心中性子束監視の役割を持つ線源領域系は高い中
性子感度が要求されるため、中性子束感度の高いBF3
比例計数管が中性子検出部として使われる。他の中間領
域系、出力領域系の中性子検出器では、10Bの比率を高
めた固体のボロンが中性子検出器内の電極に塗布され、
窒素やアルゴン等の不活性ガスが充填された電離箱とし
て動作するのに対し、BF3比例計数管は管内に中性子
に対する反応断面積の高い10Bの比率を高めたBF3
スが充填され、中性子検出物質と電離ガスを兼ねてい
る。またBF3比例計数管は中間領域系、出力領域系の
検出部より高い電界をかけ比例計数領域で動作すること
でより高い効率で中性子束に比例するパルス状の電気信
号が得られる特徴がある。
Since a neutron source region system having a role of monitoring core neutron flux during startup, shutdown, or shutdown is required to have high neutron sensitivity, BF 3 with high neutron flux sensitivity is required.
A proportional counter is used as the neutron detector. In other intermediate region and output region neutron detectors, solid boron with an increased ratio of 10 B is applied to the electrodes in the neutron detector,
While operating as an ionization chamber filled with an inert gas such as nitrogen or argon, a BF 3 proportional counter is filled with BF 3 gas in which the ratio of 10 B having a high reaction cross section for neutrons is increased in the tube. It also serves as a neutron detection material and an ionizing gas. Further, the BF 3 proportional counter has a characteristic that a pulsed electric signal proportional to the neutron flux can be obtained with higher efficiency by applying a higher electric field to the detectors of the intermediate region system and the output region system and operating in the proportional count region. .

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで窒素やアルゴ
ン等の不活性ガスに比べ、BF3ガスは化学的に活性で
あるため、特に中性子やγ線の照射を受けて一部の活性
化や分解がおこり、中性子検出器内部の構造材に吸着さ
れたり化学反応を起こし易い。従ってこれが原因となっ
て線源/中間領域系において中性子検出器の中性子検出
部として使用されるBF3比例計数管は、長期にわたり
強い放射線下に置かれると特性劣化しやすいという問題
点があった。また、定格出力で運転中の炉心から中性子
検出器に漏洩する中性子束は感度の高いBF3比例計数
管の計測可能範囲を大きくこえていて、実際このような
高い中性子束に対して計数動作させると感度の低下やパ
ルス波形が崩れるなどの特性の劣化が起こり、検出部の
寿命が加速的に短くなることが知られている。そのため
従来は中性子束がBF3比例計数管の計測可能範囲を越
えている間は供給電圧を切って動作を停止させている
が、案内管に設置された中性子検出器が常時高い放射線
下に置かれることに変わりはない。供給電圧を断った状
態にあっても中性子検出器内のBF3ガスでは放射線と
の相互作用があり、緩やかにでも特性が変化することは
避けられない。このため線源領域中性子検出器は、中間
領域系中性子検出器や出力領域系中性子検出器より寿命
が短いので、交換周期が短かった。またこの中性子束が
高い間は上記の理由で動作確認が出来ないため、この間
中性子検出器が正常に動作しうるか否かの動作確認はで
きないという問題点もあった。以上特に、国内の加圧水
型炉の例について説明したが、他のタイプの原子炉であ
っても、一般に非常に広い計測範囲を必要とする原子炉
の中性子束計測では、中性子束の低い領域を受け持つ、
高い感度を持った中性子検出器が長期に渡って高い放射
線場におかれることで同様の問題点があった。
By the way, since BF 3 gas is chemically active as compared with an inert gas such as nitrogen or argon, a part of activation or decomposition is caused by irradiation of neutrons or γ rays. Occurs, and is easily adsorbed by a structural material inside the neutron detector or causes a chemical reaction. Therefore, due to this, the BF 3 proportional counter used as the neutron detector of the neutron detector in the radiation source / intermediate region system has a problem that its characteristics are easily deteriorated when exposed to strong radiation for a long period of time. . In addition, the neutron flux leaking from the core operating at the rated output to the neutron detector exceeds the measurable range of the highly sensitive BF 3 proportional counter, and actually counts such a high neutron flux. It is known that deterioration of characteristics such as deterioration of sensitivity and collapse of pulse waveform occurs, and the life of the detection unit is shortened at an accelerated rate. Therefore, conventionally, the operation was stopped by cutting off the supply voltage while the neutron flux exceeded the measurable range of the BF 3 proportional counter, but the neutron detector installed in the guide tube was always placed under high radiation. There is no change in being treated. Even when the supply voltage is cut off, the BF 3 gas in the neutron detector has an interaction with radiation, and it is unavoidable that the characteristics change even slowly. Therefore, the source region neutron detector has a shorter life than the intermediate region neutron detector and the output region neutron detector, and thus the exchange period was short. Further, while the neutron flux is high, the operation cannot be confirmed for the above reason, and thus there is a problem that it is not possible to confirm the operation of the neutron detector during this period. In particular, the example of a pressurized water reactor in Japan has been described above, but even in other types of reactors, in the neutron flux measurement of a reactor that generally requires a very wide measurement range, a region with a low neutron flux is used. Take charge,
The same problem was caused by the fact that a neutron detector with high sensitivity was exposed to a high radiation field for a long period of time.

【0005】この発明は上記の問題点を解決するために
なされたもので、特性劣化を防止し得、また、動作可能
範囲を越える高い放射線場でも動作確認を行い得る中性
子検出器を得ることを目的としている。
The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to obtain a neutron detector capable of preventing characteristic deterioration and capable of confirming operation even in a high radiation field exceeding the operable range. Has an aim.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
る中性子検出器は、中性子を検出する中性子検出部と、
炉心から前記中性子検出部に放射される放射線を遮蔽す
る放射線遮蔽体と、前記炉心に対して前記放射線遮蔽体
と前記中性子検出部の相対位置を変更させる駆動装置と
を備えたものである。
A neutron detector according to claim 1 of the present invention comprises a neutron detector for detecting neutrons,
A radiation shield for shielding the radiation emitted from the core to the neutron detector, and a drive device for changing the relative position of the radiation shield and the neutron detector with respect to the core.

【0007】また、この発明の請求項2に係る中性子検
出器は、電極を備えた管にガスが封入され、炉心より放
射された中性子を検出する中性子検出部と、この中性子
検出部の近傍に設けられ、前記管に連通する気密室と、
この気密室の容積を変えることで前記管に封入されたガ
スを収容する容積変更装置と、前記炉心から前記気密室
に放射される放射線を遮蔽する放射線遮蔽体とを備えた
ものである。
A neutron detector according to a second aspect of the present invention is a neutron detector in which a gas is enclosed in a tube equipped with an electrode and which detects neutrons radiated from the core, and a neutron detector in the vicinity of the neutron detector. An airtight chamber provided and communicating with the pipe,
A volume changing device for containing the gas sealed in the tube by changing the volume of the hermetic chamber, and a radiation shield for shielding the radiation emitted from the core to the hermetic chamber are provided.

【0008】更に、この発明の請求項3に係る中性子検
出器は、中性子を検出する中性子検出部と、炉心から前
記中性子検出部に放射される放射線を遮蔽する放射線遮
蔽体と、前記炉心に対して前記放射線遮蔽体と前記中性
子検出部の相対位置を変更させる駆動装置と、前記放射
線遮蔽体に発生した熱を外部に放出する放熱手段とを備
えたものである。
Further, a neutron detector according to claim 3 of the present invention includes: a neutron detector for detecting neutrons, a radiation shield for shielding radiation emitted from the core to the neutron detector, and a core for the core. A drive device for changing the relative position of the radiation shield and the neutron detector, and a heat dissipation means for radiating the heat generated in the radiation shield to the outside.

【0009】また、この発明の請求項4に係る中性子検
出器は、電極を備えた管にガスが封入され、炉心より放
射された中性子を検出する中性子検出部と、この中性子
検出部の近傍に設けられ、前記管に連通する気密室と、
この気密室の容積を変えることで前記管に封入されたガ
スを収容する容積変更装置と、前記炉心から前記気密室
に放射される放射線を遮蔽する放射線遮蔽体と、この放
射線遮蔽体に発生した熱を外部に放出する放熱手段とを
備えたものである。
A neutron detector according to a fourth aspect of the present invention is a neutron detector in which a gas is enclosed in a tube equipped with an electrode and which detects neutrons radiated from the core, and a neutron detector in the vicinity of the neutron detector. An airtight chamber provided and communicating with the pipe,
A volume changing device that accommodates the gas sealed in the tube by changing the volume of the airtight chamber, a radiation shield that shields radiation emitted from the core to the airtight chamber, and a radiation shield generated in the radiation shield. And a heat dissipation means for releasing heat to the outside.

【0010】[0010]

【作用】この発明の請求項1に係る中性子検出器では、
放射線遮蔽体によって、中性子検出部に放射される放射
線量を減少させることができる。
In the neutron detector according to claim 1 of the present invention,
The radiation shield can reduce the amount of radiation emitted to the neutron detector.

【0011】また、この発明の請求項2に係る中性子検
出器では、放射線が強くなった場合等には、容積変更装
置によって気密室にガスを収容することにより、放射線
がガスに及ぼす影響を削減することができる。また、容
積変更装置によって、管内のガス圧を変更させることに
より、検出部の特性を調節することができる。
Further, in the neutron detector according to the second aspect of the present invention, when the radiation becomes strong, the influence of the radiation on the gas is reduced by containing the gas in the hermetic chamber by the volume changing device. can do. Further, the characteristic of the detection unit can be adjusted by changing the gas pressure in the tube by the volume changing device.

【0012】更に、この発明の請求項3に係る中性子検
出器では、放射線遮蔽体に放熱手段を備えたため、中性
子検出部に放射される放射線量を減少させることができ
ると共に、放射線遮蔽体およびその周辺への熱影響を削
減することができる。
Further, in the neutron detector according to claim 3 of the present invention, since the radiation shield is provided with the heat radiating means, the amount of radiation radiated to the neutron detector can be reduced, and the radiation shield and the same It is possible to reduce the heat influence on the surroundings.

【0013】また、この発明の請求項4に係る中性子検
出器では、放射線遮蔽体に放熱手段を備えたため、放射
線がガスに及ぼす影響を削減することができると共に、
放射線遮蔽体およびその周辺への熱影響を削減すること
ができる。
Further, in the neutron detector according to the fourth aspect of the present invention, since the radiation shield is provided with the heat radiation means, it is possible to reduce the influence of the radiation on the gas, and
The thermal effect on the radiation shield and its surroundings can be reduced.

【0014】[0014]

【実施例】【Example】

実施例1.以下、この発明の実施例1を加圧水型炉に用
いられる線源/中間領域の中性子検出器への適用例で図
を参照して説明する。図1は実施例1を示す中性子検出
器の鉛直方向の概略断面図で、図2は同中性子検出器の
水平方向の概略断面図である。これら図において、図5
と同じ又は相当部分に同じ符号をつけて説明する。図1
において図5の従来例と同じく線源領域系の中性子検出
部5と中間領域系の中性子検出部7は同一の中性子検出
器アセンブリ6に組込まれており、それぞれにケーブル
8とコネクタ9を備えている。図1に示したこの発明の
実施例1は、図5に示した従来例に対して、線源領域系
の中性子検出部5の外周を囲む位置に放射線遮蔽体10
が設けられ、その遮蔽体10の中性子検出部5に対する
相対位置を変える機能を持つ駆動装置11を備えた点が
異なっている。
Example 1. Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings as an application example of a neutron detector in a radiation source / intermediate region used in a pressurized water reactor. 1 is a schematic vertical sectional view of a neutron detector showing Example 1, and FIG. 2 is a horizontal schematic sectional view of the same neutron detector. In these figures,
The same reference numerals will be given to the same or corresponding portions as in the above description. Figure 1
In the same way as in the conventional example of FIG. 5, the neutron detector 5 of the source region system and the neutron detector 7 of the intermediate region system are incorporated in the same neutron detector assembly 6, and each is equipped with a cable 8 and a connector 9. There is. The first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is different from the conventional example shown in FIG. 5 in that the radiation shield 10 is provided at a position surrounding the outer periphery of the neutron detector 5 in the radiation source region system.
Is provided, and a drive device 11 having a function of changing the relative position of the shield 10 with respect to the neutron detection unit 5 is provided.

【0015】線源領域系の中性子検出部5の外周を囲む
位置に置かれた放射線遮蔽体10は、図2に示すように
周方向に遮蔽物を持たないか、若しくは厚さを薄くして
放射線の遮蔽能力を低くした部分10aと、遮蔽体10
の内側に置かれた中性子検出部5に到達する放射線を例
えば二桁程度にまで減衰する厚さを有し、放射線の遮蔽
能力を高くした部分10bとからなる。この放射線遮蔽
体10は中性子検出部5を回転の軸として回転して、中
性子検出部5と炉心の間に遮蔽能力が低い部分10aと
遮蔽能力が高い部分10bを入れ換えられるべく駆動装
置11に取り付けられている。駆動装置11はモータ等
からなる動力器11aと、放射線遮蔽体10を固定し、
動力器11aにより回転させられる駆動力伝達部11b
より構成される。先に述べたようにこのタイプの中性子
検出器は原子炉の炉心からの漏洩中性子を計測する目的
で原子炉容器の側面に図4に示すような位置に置かれる
ので、中性子検出器が受ける中性子やγ線等の放射線の
ほとんどは炉心からの一方向から入射し、他方向からは
わずかである。したがってこのように構成された中性子
検出器は内蔵するこれらの機構により、中性子検出部5
に放射される放射線強度を変えることができる。したが
って、この発明による中性子検出器は、高い放射線場に
おかれる定格出力での運転中において、長期にわたって
その特性劣化が生じない低い強度、または動作確認でき
る強度まで中性子検出器へ到達する放射線線量を減ずる
ことができる。使用される放射線遮蔽体10は、その目
的に応じて材料と構造を決めればよく、例えばγ線を効
率よく減衰するには原子番号がなるべく高い鉛等の元素
を用いればよく、中性子の遮蔽には、中性子吸収断面積
の大きい同位体を持つカドミウム等の物質を用いればよ
い。したがって両材料を組合わせて任意の遮蔽特性が得
られる。
The radiation shield 10 placed at a position surrounding the outer periphery of the neutron detector 5 in the radiation source region system does not have a shield in the circumferential direction as shown in FIG. The portion 10a having a reduced radiation shielding ability and the shield 10
A portion 10b having a thickness that attenuates the radiation reaching the neutron detection section 5 placed inside the chamber to, for example, about two digits, and has a high radiation shielding capability. This radiation shield 10 rotates around the neutron detector 5 as an axis of rotation, and is attached to the drive unit 11 so that the portion 10a having low shielding ability and the portion 10b having high shielding ability can be exchanged between the neutron detecting portion 5 and the core. Has been. The drive unit 11 fixes the power unit 11a including a motor and the radiation shield 10 and
Driving force transmission portion 11b rotated by the power generator 11a
It is composed of As described above, this type of neutron detector is placed on the side surface of the reactor vessel at the position shown in FIG. 4 for the purpose of measuring the leaked neutrons from the core of the reactor. Most of the radiation such as γ rays and γ rays are incident from one direction from the core and a small amount from the other direction. Therefore, the neutron detector having the above-described structure has a built-in mechanism for neutron detector 5
It is possible to change the intensity of the radiation radiated to. Therefore, the neutron detector according to the present invention, while operating at the rated output in a high radiation field, the radiation dose reaching the neutron detector to a low intensity at which its characteristic deterioration does not occur for a long period of time, or to an intensity at which operation can be confirmed Can be reduced. The material and structure of the radiation shield 10 to be used may be determined according to its purpose. For example, in order to efficiently attenuate γ-rays, an element such as lead whose atomic number is as high as possible may be used to shield neutrons. As the material, a substance such as cadmium having an isotope with a large neutron absorption cross section may be used. Therefore, both materials can be combined to obtain arbitrary shielding properties.

【0016】実施例2.上述した実施例1では放射線遮
蔽体10が中性子検出器アセンブリ6内部で中性子検出
部5を軸に回転運動することで中性子検出器に到達する
放射線量の減衰量を可変とする例について説明したが、
必要に応じて中性子検出器内の電離ガスを遮蔽体内に設
けた気密容器内に移動させることでも同様の効果を得ら
れる。図3はその実施例の中性子検出器の概略断面図を
示す。図1、図2及び図5と同じ又は相当部分に同じ符
号を付けている。中性子検出部5は配管13を通じて気
密容器12と連通されている。気密容器12は放射線遮
蔽体10Aに囲まれて放射線が遮蔽されている。またそ
の内容積が容積変更装置14により増減される仕組みと
なっている。通常、中性子検出部5にはBF3ガスを内
蔵する比例計数管が用いられることは先に説明したが、
この発明の中性子検出器では、炉心からの放射線が同中
性子検出器の計測範囲を大きく上回る定出力運転時は気
密容器12の容積を最大にしておく。中性子検出部5の
内容積より十分気密容器12の内容積が大きいBF3
スの大半は気密容器12内にあるため放射線遮蔽体10
Aにより炉心からの放射線が遮蔽され、BF3ガスはそ
の影響から逃れることができる。中性子検出部5を使用
するときは気密容器12の容積を容積変更装置14によ
り減少させ、必要量のBF3ガスを中性子検出部5周囲
に送り込んでやれば良い。また中性子検出部5に送り込
むガス量を少なくすれば、高い中性子束でも中性子検出
器の特性が劣化することなく中性子検出部5に供給電圧
を印加して動作確認を行える。
Example 2. Although the radiation shield 10 rotates in the neutron detector assembly 6 about the neutron detector 5 as an axis in the first embodiment described above, the attenuation amount of the radiation amount reaching the neutron detector is variable. ,
The same effect can be obtained by moving the ionized gas in the neutron detector into an airtight container provided in the shield if necessary. FIG. 3 shows a schematic sectional view of the neutron detector of the embodiment. The same or corresponding parts as those in FIGS. 1, 2 and 5 are designated by the same reference numerals. The neutron detector 5 is in communication with the airtight container 12 through the pipe 13. The airtight container 12 is surrounded by the radiation shield 10A to shield the radiation. In addition, the internal volume is changed by the volume changing device 14. As described above, the neutron detector 5 normally uses a proportional counter containing BF 3 gas.
In the neutron detector of the present invention, the volume of the airtight container 12 is maximized during the constant power operation in which the radiation from the core greatly exceeds the measurement range of the neutron detector. Since most of the BF 3 gas in which the inner volume of the airtight container 12 is sufficiently larger than the inner volume of the neutron detection section 5 is in the airtight container 12, the radiation shield 10
Radiation from the core is shielded by A, and the BF 3 gas can escape from the influence. When the neutron detector 5 is used, the volume of the airtight container 12 may be reduced by the volume changing device 14 and a required amount of BF 3 gas may be sent around the neutron detector 5. If the amount of gas sent to the neutron detector 5 is reduced, the operation can be confirmed by applying the supply voltage to the neutron detector 5 without deteriorating the characteristics of the neutron detector even with a high neutron flux.

【0017】実施例3.この発明の実施例1.は従来の
中性子検出器に放射線遮蔽体10を備えたことを特徴と
するが、放射線、特にγ線の線量率が高い場合放射線遮
蔽体10によって遮蔽されたγ線のエネルギーが熱に変
換されるため、放射線遮蔽体10が発熱する。このため
周囲の構成要素への影響が問題となる場合がある。この
発熱を外部に逃す手段として、もっとも簡単でかつ信頼
性の高い手段の一つは、放射線遮蔽体10と、中性子検
出器アセンブリ外筒6a、中性子検出器案内管3(図4
参照)の熱伝導をよくして発熱を逃すことである。実施
例1,2に説明した中性子検出器にいわゆるヒートパイ
プを組合わせても信頼性を下げずに効率が上げられる。
さらにより効率よく熱放出するには、コンプレッサーと
熱触媒を組合わせた一般的な冷却系やペルチェ効果によ
る冷却系も適当である。これら熱交換装置は図1の駆動
装置11に組込むことが適当である。
Embodiment 3. Embodiment 1 of the present invention. Is characterized in that a conventional neutron detector is provided with a radiation shield 10, but when the dose rate of radiation, especially γ rays, is high, the energy of γ rays shielded by the radiation shield 10 is converted into heat. Therefore, the radiation shield 10 generates heat. Therefore, the influence on surrounding components may be a problem. One of the simplest and most reliable means for releasing this heat generation is the radiation shield 10, the neutron detector assembly outer cylinder 6a, and the neutron detector guide tube 3 (see FIG. 4).
(See) to improve heat conduction and escape heat generation. Even if a so-called heat pipe is combined with the neutron detector described in Embodiments 1 and 2, the efficiency can be increased without lowering the reliability.
For more efficient heat release, a general cooling system that combines a compressor and a thermal catalyst or a cooling system using the Peltier effect is also suitable. These heat exchange devices are suitably incorporated in the drive device 11 of FIG.

【0018】実施例4.この発明の実施例2.は本来中
性子検出器内部で保持される内蔵ガスを放射線から遮蔽
された気密容器12に必要に応じてその大半を収容して
待避させ、その間の放射線による劣化を防げることを特
徴とするが、実施例3.と同じく放射線遮蔽体10で発
生する熱の影響の問題の他、中性子検出器の特性がガス
圧の影響を受け易いためガス圧の温度変化により検出器
の特性が変化するという問題点も有る。そこで、温度を
制御する仕組みを中性子検出器アセンブリ内部にもつと
より中性子検出器としての信頼性が向上する。温度を制
御する仕組みとしては実施例3と同じく熱伝導と冷却系
の組み合わせに加えてヒーターも用いるとよい。これら
装置は図3の容積変更装置14に、ヒーターは気密容器
12内に組込むことが適当である。
Example 4. Embodiment 2 of the present invention Is to store most of the built-in gas originally held inside the neutron detector in an airtight container 12 shielded from radiation and save it, and prevent deterioration due to radiation during that period. Example 3. In addition to the problem of the influence of heat generated in the radiation shield 10, the characteristic of the neutron detector is susceptible to the influence of the gas pressure, so that the characteristic of the detector changes due to the temperature change of the gas pressure. Therefore, if a mechanism for controlling the temperature is provided inside the neutron detector assembly, the reliability of the neutron detector is further improved. As a mechanism for controlling the temperature, a heater may be used in addition to the combination of the heat conduction and the cooling system as in the third embodiment. These devices are preferably incorporated in the volume changing device 14 of FIG. 3, and the heater is preferably incorporated in the airtight container 12.

【0019】実施例5.以上、説明した実施例では加圧
水型炉原子炉に使用される線源/中間領域系の中性子検
出器について説明したが、この発明は、中性子束計測に
用いられる中性子検出器に適用しても同様の効果を得ら
れるので、放射線源が他の種類の原子炉、例えば、高速
増殖炉やガス冷却炉であっても、又は加速器や、未臨界
集合体、核融合炉など中性子束計測を必要とする放射線
源であってもよい。また実施例1と実施例3における中
性子検出器はBF3検出器以外の例えば、半導体中性子
検出器やシンチレーション中性子検出器、熱ルミネッセ
ンス中性子検出器であってもよい。またこの発明に係る
中性子検出器の遮蔽や中性子検出器内の電離ガスの圧力
調節の手法は、中性子検出器の健全性を知るための単な
る動作確認から、より積極的に放射線の計測に利用でき
るので、従来の計測可能範囲の拡張の目的に使用しても
よい。
Example 5. In the above-described embodiments, the neutron detector of the radiation source / intermediate region system used in the pressurized water reactor has been described, but the present invention is also applicable to the neutron detector used for neutron flux measurement. Therefore, even if the radiation source is another type of nuclear reactor, for example, a fast breeder reactor or a gas cooling reactor, or an accelerator, a subcritical assembly, a fusion reactor, etc. It may be a radiation source. Further, the neutron detectors in Examples 1 and 3 may be, for example, a semiconductor neutron detector, a scintillation neutron detector, or a thermoluminescence neutron detector other than the BF 3 detector. Further, the method of shielding the neutron detector and adjusting the pressure of the ionized gas in the neutron detector according to the present invention can be used more positively for the measurement of radiation from the mere operation confirmation for knowing the soundness of the neutron detector. Therefore, it may be used for the purpose of expanding the conventional measurable range.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上詳述したように、この発明の請求項
1に係る中性子検出器によれば、中性子を検出する中性
子検出部と、炉心から前記中性子検出部に放射される放
射線を遮蔽する放射線遮蔽体と、前記炉心に対して前記
放射線遮蔽体と前記中性子検出部の相対位置を変更させ
る駆動装置とを備えたため、中性子検出部に放射される
放射線量を減少させることができ、もって放射線による
中性子検出器の劣化を防止することができてその寿命を
のばすことができるという効果を奏する。また、動作可
能範囲を越える高い中性子束中においても中性子検出器
の動作確認を行うことができるという効果を奏する。
As described above in detail, according to the neutron detector according to the first aspect of the present invention, the neutron detector for detecting neutrons and the radiation emitted from the core to the neutron detector are shielded. Since the radiation shield, and the drive device for changing the relative position of the radiation shield and the neutron detection unit with respect to the core, it is possible to reduce the amount of radiation emitted to the neutron detection unit, radiation It is possible to prevent the deterioration of the neutron detector due to and to extend its life. Further, it is possible to confirm the operation of the neutron detector even in a high neutron flux exceeding the operable range.

【0021】また、この発明の請求項2に係る中性子検
出器によれば、電極を備えた管にガスが封入され、炉心
より放射された中性子を検出する中性子検出部と、この
中性子検出部の近傍に設けられ、前記管に連通する気密
室と、この気密室の容積を変えることで前記管に封入さ
れたガスを収容する容積変更装置と、前記炉心から前記
気密室に放射される放射線を遮蔽する放射線遮蔽体とを
備えたため、放射線が強くなった場合等には、容積変更
装置によって気密室にガスを収容することにより、放射
線ガスに及ぼす影響を削減することができ、もって放射
線による中性子検出器の劣化を防止することができてそ
の寿命をのばすことができるという効果を奏する。ま
た、容積変更装置によって、管内のガス圧を変更させる
ことにより、検出部の特性を調節することができるとい
う効果も奏する。また、動作可能範囲を越える高い中性
子束中においても中性子検出器の動作確認を行うことが
できるという効果を奏する。
Further, according to the neutron detector of the second aspect of the present invention, a neutron detector for detecting neutrons radiated from the core in which a gas is enclosed in a tube provided with an electrode, and the neutron detector An airtight chamber that is provided in the vicinity and communicates with the tube, a volume changing device that stores the gas sealed in the tube by changing the volume of the airtight chamber, and radiation emitted from the core to the airtight chamber Since it has a radiation shield to shield, when the radiation becomes strong, the effect on radiation gas can be reduced by accommodating the gas in the airtight chamber by the volume changing device. The detector can be prevented from deteriorating and its life can be extended. Further, there is an effect that the characteristic of the detection unit can be adjusted by changing the gas pressure in the tube by the volume changing device. Further, it is possible to confirm the operation of the neutron detector even in a high neutron flux exceeding the operable range.

【0022】更に、この発明の請求項3に係る中性子検
出器によれば、中性子を検出する中性子検出部と、炉心
から前記中性子検出部に放射される放射線を遮蔽する放
射線遮蔽体と、前記炉心に対して前記放射線遮蔽体と前
記中性子検出部の相対位置を変更させる駆動装置と、前
記放射線遮蔽体に発生した熱を外部に放出する放熱手段
とを備えたため、中性子検出部に放射される放射線量を
減少させることができ、もって放射線による中性子検出
器の劣化を防止することができてその寿命をのばすこと
ができると共に、放射線遮蔽体およびその周辺への熱影
響を削減することができるという効果を奏する。また、
動作可能範囲を越える高い中性子束中においても中性子
検出器の動作確認を行うことができるという効果を奏す
る。
Further, according to the neutron detector of the third aspect of the present invention, the neutron detector for detecting neutrons, the radiation shield for shielding the radiation emitted from the core to the neutron detector, and the core With respect to the radiation shield and the drive device for changing the relative position of the neutron detection unit, and because the heat radiation unit for radiating the heat generated in the radiation shield to the outside, the radiation emitted to the neutron detection unit. The effect of being able to reduce the amount, thereby preventing the deterioration of the neutron detector due to radiation, extending its life, and reducing the thermal effect on the radiation shield and its surroundings. Play. Also,
It is possible to confirm the operation of the neutron detector even in a high neutron flux exceeding the operable range.

【0023】また、この発明の請求項4に係る中性子検
出器では、電極を備えた管にガスが封入され、炉心より
放射された中性子を検出する中性子検出部と、この中性
子検出部の近傍に設けられ、前記管に連通する気密室
と、この気密室の容積を変えることで前記管に封入され
たガスを収容する容積変更装置と、前記炉心から前記気
密室に放射される放射線を遮蔽する放射線遮蔽体と、こ
の放射線遮蔽体に発生した熱を外部に放出する放熱手段
とを備えたため、放射線がガスに及ぼす影響を削減する
ことができ、もって放射線による中性子検出器の劣化を
防止することができてその寿命をのばすことができると
共に、管内のガス圧を変更させることにより、検出部の
特性を調節することができ、更に放射線遮蔽体およびそ
の周辺への熱影響を削減することができるという効果を
奏する。また、動作可能範囲を越える高い中性子束中に
おいても中性子検出器の動作確認を行うことができると
いう効果を奏する。
Further, in the neutron detector according to claim 4 of the present invention, a gas is enclosed in a tube provided with an electrode, and a neutron detector for detecting neutrons radiated from the core, and a neutron detector near the neutron detector. An airtight chamber that is provided and communicates with the pipe, a volume changing device that stores the gas sealed in the pipe by changing the volume of the airtight chamber, and shields radiation emitted from the core to the airtight chamber. Since the radiation shield and the heat radiation means for radiating the heat generated in the radiation shield to the outside are provided, it is possible to reduce the influence of the radiation on the gas, and thus prevent the deterioration of the neutron detector due to the radiation. It is possible to extend the life of the radiation shield and adjust the characteristics of the detector by changing the gas pressure inside the tube, and further to prevent the thermal effect on the radiation shield and its surroundings. An effect that can be reduced. Further, it is possible to confirm the operation of the neutron detector even in a high neutron flux exceeding the operable range.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の実施例1を示す垂直断面図である。FIG. 1 is a vertical sectional view showing a first embodiment of the present invention.

【図2】この発明の実施例1を示す水平断面図である。FIG. 2 is a horizontal sectional view showing the first embodiment of the present invention.

【図3】この発明の実施例2を示す垂直断面図である。FIG. 3 is a vertical sectional view showing a second embodiment of the present invention.

【図4】従来技術として加圧水型原子炉における中性子
検出器の設置位置を示す概略断面図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing an installation position of a neutron detector in a pressurized water reactor as a conventional technique.

【図5】従来の中性子検出器のアセンブリ構造を示す垂
直断面図である。
FIG. 5 is a vertical sectional view showing an assembly structure of a conventional neutron detector.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 中性子検出器 5 線源領域系中性子検出器 6 中性子検出器アセンブリ 10 放射線遮蔽体 11 駆動装置 4 Neutron Detector 5 Radiation Source Region Neutron Detector 6 Neutron Detector Assembly 10 Radiation Shield 11 Drive Device

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 中性子を検出する中性子検出部と、 炉心から前記中性子検出部に放射される放射線を遮蔽す
る放射線遮蔽体と、 前記炉心に対して前記放射線遮蔽体と前記中性子検出部
の相対位置を変更させる駆動装置と、 を備えたことを特徴とする中性子検出器。
1. A neutron detector that detects neutrons, a radiation shield that shields radiation emitted from a core to the neutron detector, and a relative position of the radiation shield and the neutron detector with respect to the core. A neutron detector, comprising:
【請求項2】 電極を備えた管にガスが封入され、炉心
より放射された中性子を検出する中性子検出部と、 この中性子検出部の近傍に設けられ、前記管に連通する
気密室と、 この気密室の容積を変えることで前記管に封入されたガ
スを収容する容積変更装置と、 前記炉心から前記気密室に放射される放射線を遮蔽する
放射線遮蔽体と、 を備えたことを特徴とする中性子検出器。
2. A neutron detector for detecting neutrons radiated from a core, in which a gas is sealed in a tube provided with an electrode, an airtight chamber provided near the neutron detector and communicating with the tube, A volume changing device for containing the gas sealed in the tube by changing the volume of the airtight chamber; and a radiation shield for shielding the radiation emitted from the core to the airtight chamber. Neutron detector.
【請求項3】 中性子を検出する中性子検出部と、 炉心から前記中性子検出部に放射される放射線を遮蔽す
る放射線遮蔽体と、 前記炉心に対して前記放射線遮蔽体と前記中性子検出部
の相対位置を変更させる駆動装置と、 前記放射線遮蔽体に発生した熱を外部に放出する放熱手
段と、 を備えたことを特徴とする中性子検出器。
3. A neutron detector that detects neutrons, a radiation shield that shields radiation emitted from a core to the neutron detector, and a relative position of the radiation shield and the neutron detector with respect to the core. A neutron detector, comprising: a drive device for changing the temperature of the radiation shield; and a heat radiating unit for radiating heat generated in the radiation shield to the outside.
【請求項4】 電極を備えた管にガスが封入され、炉心
より放射された中性子を検出する中性子検出部と、 この中性子検出部の近傍に設けられ、前記管に連通する
気密室と、 この気密室の容積を変えることで前記管に封入されたガ
スを収容する容積変更装置と、 前記炉心から前記気密室に放射される放射線を遮蔽する
放射線遮蔽体と、 この放射線遮蔽体に発生した熱を外部に放出する放熱手
段と、 を備えたことを特徴とする中性子検出器。
4. A neutron detector for detecting neutrons radiated from a core, in which a gas is sealed in a tube provided with an electrode, an airtight chamber provided near the neutron detector and communicating with the tube, A volume changing device that stores the gas sealed in the tube by changing the volume of the airtight chamber, a radiation shield that shields radiation emitted from the core to the airtight chamber, and heat generated in the radiation shield. A neutron detector, characterized by comprising:
JP28901992A 1992-10-27 1992-10-27 Neutron detector Pending JPH06138243A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28901992A JPH06138243A (en) 1992-10-27 1992-10-27 Neutron detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28901992A JPH06138243A (en) 1992-10-27 1992-10-27 Neutron detector

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06138243A true JPH06138243A (en) 1994-05-20

Family

ID=17737780

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28901992A Pending JPH06138243A (en) 1992-10-27 1992-10-27 Neutron detector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06138243A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000147128A (en) * 1998-11-12 2000-05-26 Toshiba Corp Strip electrode radiation detector and reactor-core monitoring apparatus provided therewith
JP2007327967A (en) * 2007-07-30 2007-12-20 Toshiba Corp Radiation discrimination measuring device
JP2017125792A (en) * 2016-01-15 2017-07-20 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 Radiation measurement system and neutron capture device to be used in the same
CN109884095A (en) * 2019-04-11 2019-06-14 北京中百源国际科技创新研究有限公司 A kind of neutron detection device that can precisely detect

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000147128A (en) * 1998-11-12 2000-05-26 Toshiba Corp Strip electrode radiation detector and reactor-core monitoring apparatus provided therewith
JP2007327967A (en) * 2007-07-30 2007-12-20 Toshiba Corp Radiation discrimination measuring device
JP2017125792A (en) * 2016-01-15 2017-07-20 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 Radiation measurement system and neutron capture device to be used in the same
CN109884095A (en) * 2019-04-11 2019-06-14 北京中百源国际科技创新研究有限公司 A kind of neutron detection device that can precisely detect

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5044390B2 (en) Dosimeter for detection of neutron radiation
US6252923B1 (en) In-situ self-powered monitoring of stored spent nuclear fuel
JP3454557B2 (en) Simultaneous selective detection of neutrons and X-ray or gamma-ray photons
US4208247A (en) Neutron source
WO2009073646A4 (en) Hermetically sealed packaging and neutron shielding for scintillation-type radiation detectors
WO2008047529A1 (en) Neutron moderator, neutron irradiation method, and hazardous substance detector
US3603793A (en) Radiation detector solid state radiation detection using an insulator between the emitter and collector
CN105917415B (en) neutron detection system for nuclear reactor
JP6991501B2 (en) Neutron detector and neutron measuring device
JP4189505B2 (en) Neutron / γ-ray non-discriminatory criticality detector
JPWO2018211832A1 (en) Neutron capture therapy system
KR20210088728A (en) Electronics enclosure with neutron shielding for in-nuclear application
JPH0477877B2 (en)
Wittenburg Beam loss monitors
US5028789A (en) System and apparatus for neutron radiography
JPH06138243A (en) Neutron detector
CN112116795B (en) Method and device for testing instantaneous response of nuclear critical accident alarm
CN115753496B (en) On-line surface density measuring instrument for battery pole piece
US4091288A (en) Threshold self-powered gamma detector for use as a monitor of power in a nuclear reactor
US3699338A (en) Oscillating monitor for fissile material
JP2000235080A (en) Calibrating device and method for neutron detector
Batistoni et al. Design of the neutron multicollimator for Frascati tokamak upgrade
JPH01100493A (en) Nuclear fission type neutron detector
CN219320015U (en) Online surface density measuring device for battery pole piece
JP2909260B2 (en) Neutron absorbed dose detector