RU2789006C1 - Способ контроля измерителя фонового излучения топливного столба твэла - Google Patents
Способ контроля измерителя фонового излучения топливного столба твэла Download PDFInfo
- Publication number
- RU2789006C1 RU2789006C1 RU2022110809A RU2022110809A RU2789006C1 RU 2789006 C1 RU2789006 C1 RU 2789006C1 RU 2022110809 A RU2022110809 A RU 2022110809A RU 2022110809 A RU2022110809 A RU 2022110809A RU 2789006 C1 RU2789006 C1 RU 2789006C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- background
- column
- models
- sensor
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 69
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000001681 protective Effects 0.000 claims abstract description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims abstract description 4
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 7
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 abstract description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 3
- 102200052313 POLD1 G21C Human genes 0.000 description 3
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000002915 spent fuel radioactive waste Substances 0.000 description 2
- 229910052695 Americium Inorganic materials 0.000 description 1
- LXQXZNRPTYVCNG-UHFFFAOYSA-N americium Chemical compound [Am] LXQXZNRPTYVCNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к области контроля твэлов ядерных реакторов, а именно к измерению сплошности топливного столба твэлов, изготовленных в виде труб и заполненных таблетками ядерного топлива. В способе контроля измерителя фонового излучения топливного столба предварительно изготавливают контрольный образец столба твэла с моделями топливных таблеток, которые выполняют из алюминия, и моделями зазоров между упомянутыми таблетками, которые выполняют из вольфрама или свинца. Радиометрический датчик источника гамма-излучения заменяют на датчик фона, который устанавливают на его место. Контрольный образец твэла перемещают с заданной скоростью в продольном направлении между упомянутым источником гамма-излучения с коллиматором щелевого типа, с каналом прямоугольного сечения с одной стороны, и датчиком фона с защитным экраном с другой, при этом регистрируют скорости счета импульсов при прохождении моделей таблеток и моделей зазоров, после чего по разности скоростей счета импульсов датчика фона определяют чувствительность канала контрольной установки для измерения фона топливного столба твэла. Техническим результатом является повышение точности результатов контроля измерителя фонового излучения топливного столба. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области контроля твэлов ядерных реакторов, а именно к измерению сплошности топливного столба твэлов, изготовленных в виде труб, заполненных таблетками ядерного топлива, и может быть применено при создании способов и устройств по оценке работоспособности и точностных характеристик оборудования по производству ядерного топлива, полученного из отработанного топлива при создании замкнутого ядерного топливного цикла.
Проблема заключается в том, что отработанное топливо содержит изотопы, обеспечивающие вновь изготовленному топливу собственное фоновое излучение.
При радиометрическом контроле топливного столба используется источник гамма-излучения на основе америция, при этом собственный фон излучения ядерного топлива в твэле приводит к появлению погрешности контроля, поэтому для учета собственного фонового излучения вводят канал измерения фона. Данное измерение выполняется при движении твэла в контрольной установке, но датчик фона устанавливается перед каналом радиометрического контроля, по ходу движения твэла, что позволяет выполнять измерения фона, привязываемые к координатам твэла и учитывать их при обработке сигналов радиометрического контроля.
Работоспособность канала измерения фонового излучения необходимо контролировать, однако обеспечить нормированный сигнал при помощи активного излучателя, размещаемого в имитаторе твэла, крайне затруднительно по ряду причин, в том числе, из-за сложного оборудования и обращения.
Известно устройство контроля сплошности топливного столба, содержащее блок источника гамма-излучения, блок детектирования, размещенные в защитных экранах с коллимационными каналами, генератор импульсов управляемой частоты и устройство перемещения твэла. Управляющий вход генератора импульсов управляемой частоты связан с контролируемым твэлом. Устройство дополнительно содержит второй блок источника гамма-излучения, второй блок детектирования, размещенные в защитных экранах с коллимационными каналами, расположенными перпендикулярно коллимационным каналам первого блока источника гамма-излучения и блока детектирования. Устройство также содержит датчик начала и конца базового участка, компьютер, блок ввода/вывода с четырьмя счетчиками, регистром ввода дискретных сигналов, регистром вывода дискретных сигналов и генератором опорной частоты. При этом выход первого блока детектирования соединен со счетным входом второго счетчика, выход второго блока детектирования соединен со счетным входом третьего счетчика, выход генератора опорной частоты соединен со счетным входом первого счетчика, а выход первого счетчика соединен с управляющим входом второго и третьего счетчиков. Выход генератора управляемой частоты соединен со счетным входом четвертого счетчика, выходы датчиков начала и конца измерений соединены со входами регистра ввода дискретных сигналов, выход регистра вывода дискретных сигналов соединен со входом устройства перемещения твэла, а системная шина ввода/вывода компьютера соединена с системной шиной блока ввода/вывода (Патент РФ №2108631, Заявка: №97102876/25 от 27.02.1997, МПК: G21C 17/00, G01N9/24, G01N 23/08).
Известен способ контроля топливного столба твэла ядерного реактора и устройство для его осуществления, содержащее блок источника гамма-излучения, блок детектирования, размещенные в защитных экранах с коллимационными каналами, генератор импульсов управляемой частоты и устройство перемещения твэла, при этом управляющий вход генератора импульсов управляемой частоты связан с контролируемым твэлом, при этом оно дополнительно содержит второй блок источника гамма-излучения, второй блок детектирования, размещенные в защитных экранах с коллимационными каналами, расположенными перпендикулярно коллимационным каналам первого блока источника гамма-излучения и блока детектирования, датчики начала и конца базового участка, компьютер, блок ввода/вывода с четырьмя счетчиками, регистром ввода дискретных сигналов, регистром вывода дискретных сигналов и генератором опорной частоты, при этом выход первого блока детектирования соединен со счетным входом второго счетчика, выход второго блока детектирования соединен со счетным входом третьего счетчика, выход генератора опорной частоты соединен со счетным входом первого счетчика, выход первого счетчика соединен с управляющим входом второго и третьего счетчиков, выход генератора управляемой частоты соединен со счетным входом четвертого счетчика, выходы датчиков начала и конца измерений соединены с входами регистра ввода дискретных сигналов, выход регистра вывода дискретных сигналов соединен с входом устройства перемещения твэла, системная шина ввода-вывода компьютера соединена с системной шиной блока ввода/вывода (Патент РФ №2483373, Заявка: 2011134934/07 от 19.08.2011, МПК: G21C 17/00 - прототип).
При реализации указанного способа, твэл протягивают линейно через блоки детектирования с постоянной скоростью и регистрируют собственное гамма-излучение топливного столба. Накапливают интегралы скоростей счета и формируют их массивы в двух энергетических областях спектра. Преобразуют полученные массивы в массивы профилей обогащения измерительных трактов, обрабатывают последние. Получают дифференциальный профиль обогащения, длины и местоположение зон топливного столба. Определяют обогащение в зонах, ищут локальные отклонения общего профиля обогащения, выявляют таблетки с отклонением обогащения. Контроль топливного столба твэлов выполняют в режиме конвейера. Устройство контроля топливного столба снабжено устройством контроля сплошности, четырьмя блоками электропривода, пятью фотоэлектрическими датчиками положения твэла. Блоки детектирования собственного гамма-излучения топливного столба выполнены на базе сцинтилляционного кристалла Nal(Tl), система обработки информации и управления содержит компьютер с модулем ввода и адаптером локальной сети, коммутатор локальной сети, многоканальные анализаторы спектра, установленные в двух компьютерах спектрометров, снабженных адаптерами локальной сети.
Недостатками являются сложность оборудования для контроля и низкая точность получаемых результатов.
Задачей изобретения является устранения указанных недостатков и создание способа контроля измерителя фонового излучения топливного столба твэла, позволяющего обеспечить требуемую точность получаемых результатов.
Решение указанной задачи достигается тем, что, в предложенном способе контроля измерителя фонового излучения топливного столба твэла, заключающемся в протягивании тепловыделяющего элемента в линейном направлении через блоки детектирования с источником гамма-излучения, измерении и последующем анализе результатов контроля, согласно изобретению, предварительно изготавливают контрольный образец столба твэла с моделями топливных таблеток, которые выполняют из алюминия, и моделями зазоров между упомянутыми таблетками, которые выполняют из вольфрама или свинца, радиометрический датчик источника гамма-излучения заменяют на датчик фона, который устанавливают на его место, после чего упомянутый контрольный образец столба твэла перемещают с заданной скоростью в продольном направлении между упомянутым источником гамма-излучения с коллиматором щелевого типа, с каналом прямоугольного сечения с одной стороны, и датчиком фона, с защитным экраном с другой, при этом регистрируют скорости счета импульсов при прохождении моделей таблеток и моделей зазоров, после чего, по разности скоростей счета импульсов датчика фона определяют чувствительность канала контрольной установки для измерения фона топливного столба твэла.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фигуре 1 показана схема контроля измерителя фонового излучения топливного столба твэла, где
1 - контрольный образец столба твэла;
2 - модели топливных таблеток;
3 - модели зазоров;
4 - источник гамма-излучения;
5 - коллиматор щелевого типа с каналом прямоугольного сечения;
6 - датчик фона;
7 - защитный экран.
Предложенный способ может быть реализован следующим образом.
Предварительно изготавливают контрольный образец столба твэла 1 с моделями топливных таблеток 2, которые выполняют из алюминия, и моделями зазоров 3 между упомянутыми таблетками, которые выполняют из вольфрама или свинца. Контрольный образец столба твэла 1 с моделями топливных таблеток 2 и зазоров 3 перемещают с заданной скоростью в продольном направлении между источником гамма-излучения 4 с коллиматором 5 щелевого типа с каналом прямоугольного сечения и датчиком фона 6 с защитным экраном 7, который ставят на место радиометрического датчика источника гамма-излучения (не обозначен). При перемещении регистрируют скорости счета импульсов при прохождении моделей таблеток 2 и моделей зазоров 3, после чего, по разности скоростей счета импульсов датчика фона 6 определяют чувствительность канала контрольной установки для измерения фона топливного столба твэла.
Использование предложенного технического решения даст возможность создать способ контроля измерителя фонового излучения топливного столба твэла, позволяющего обеспечить требуемую точность получаемых результатов.
Источники информации, принятые во внимание при оформлении
заявки на изобретение
1. Патент РФ №2108631, МПК: G21C 17/00, G01N 9/24, G01N 23/08, опубл. 10.04.1998 г.
2. Патент РФ №2483373, МПК: G21C 17/00, опубл. 27.05.2013 г.
Claims (1)
- Способ контроля измерителя фонового излучения топливного столба твэла, заключающийся в протягивании тепловыделяющего элемента в линейном направлении через блоки детектирования с источником гамма-излучения, измерении и последующем анализе результатов контроля, отличающийся тем, что предварительно изготавливают контрольный образец столба твэла с моделями топливных таблеток, которые выполняют из алюминия, и моделями зазоров между упомянутыми таблетками, которые выполняют из вольфрама или свинца, радиометрический датчик источника гамма-излучения заменяют на датчик фона, который устанавливают на его место, после чего упомянутый контрольный образец столба твэла перемещают с заданной скоростью в продольном направлении между упомянутым источником гамма-излучения с коллиматором щелевого типа, с каналом прямоугольного сечения с одной стороны, и датчиком фона, с защитным экраном с другой, при этом регистрируют скорости счета импульсов при прохождении моделей таблеток и моделей зазоров, после чего по разности скоростей счета импульсов датчика фона определяют чувствительность канала контрольной установки для измерения фона топливного столба твэла.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2789006C1 true RU2789006C1 (ru) | 2023-01-26 |
Family
ID=
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4229654A (en) * | 1978-08-07 | 1980-10-21 | General Electric Company | Determining fissile content of nuclear fuel elements |
RU2108631C1 (ru) * | 1997-02-27 | 1998-04-10 | Акционерное Общество Открытого Типа "Новосибирский завод Химконцентратов" | Устройство контроля сплошности топливного столба |
JP2000346979A (ja) * | 1999-06-01 | 2000-12-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 原子炉燃料集合体の頭部遠隔検査装置 |
US20060056566A1 (en) * | 2002-12-24 | 2006-03-16 | Belgonucleaire Sa | Method and apparatus for carrying out a mox fuel rod quality control |
FR2929405B1 (fr) * | 2008-03-28 | 2010-04-02 | Ballina Freres De | Procede et installation de controle de qualite par examen visiometrique |
RU2483373C2 (ru) * | 2011-08-19 | 2013-05-27 | Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" | Способ контроля топливного столба тепловыделяющего элемента ядерного реактора и устройство для его осуществления |
EP2599088A1 (fr) * | 2010-07-27 | 2013-06-05 | Areva NP | Procédé de contrôle des positions des assemblages de combustibles nucléaires à l'intérieur d'un coeur de réacteur nucléaire, et ensemble de contrôle correspondant |
RU2594173C2 (ru) * | 2015-08-27 | 2016-08-10 | Сергей Константинович Манкевич | Устройство для контроля точности установки сборок тепловыделяющих элементов в ядерном реакторе |
RU2682238C1 (ru) * | 2018-05-07 | 2019-03-18 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт Научно-производственное объединение "ЛУЧ" (ФГУП "НИИ НПО "ЛУЧ") | Способ реакторных испытаний высокотемпературных вентилируемых тепловыделяющих элементов |
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4229654A (en) * | 1978-08-07 | 1980-10-21 | General Electric Company | Determining fissile content of nuclear fuel elements |
RU2108631C1 (ru) * | 1997-02-27 | 1998-04-10 | Акционерное Общество Открытого Типа "Новосибирский завод Химконцентратов" | Устройство контроля сплошности топливного столба |
JP2000346979A (ja) * | 1999-06-01 | 2000-12-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 原子炉燃料集合体の頭部遠隔検査装置 |
US20060056566A1 (en) * | 2002-12-24 | 2006-03-16 | Belgonucleaire Sa | Method and apparatus for carrying out a mox fuel rod quality control |
FR2929405B1 (fr) * | 2008-03-28 | 2010-04-02 | Ballina Freres De | Procede et installation de controle de qualite par examen visiometrique |
EP2599088A1 (fr) * | 2010-07-27 | 2013-06-05 | Areva NP | Procédé de contrôle des positions des assemblages de combustibles nucléaires à l'intérieur d'un coeur de réacteur nucléaire, et ensemble de contrôle correspondant |
RU2483373C2 (ru) * | 2011-08-19 | 2013-05-27 | Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" | Способ контроля топливного столба тепловыделяющего элемента ядерного реактора и устройство для его осуществления |
RU2594173C2 (ru) * | 2015-08-27 | 2016-08-10 | Сергей Константинович Манкевич | Устройство для контроля точности установки сборок тепловыделяющих элементов в ядерном реакторе |
RU2682238C1 (ru) * | 2018-05-07 | 2019-03-18 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт Научно-производственное объединение "ЛУЧ" (ФГУП "НИИ НПО "ЛУЧ") | Способ реакторных испытаний высокотемпературных вентилируемых тепловыделяющих элементов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8084748B2 (en) | Radioactive material detecting and identifying device and method | |
WO2023241468A1 (zh) | 高温气冷堆燃料装卸系统管道辐射源项在线测量系统 | |
RU2789006C1 (ru) | Способ контроля измерителя фонового излучения топливного столба твэла | |
CN206710614U (zh) | 放射性惰性气体的测量系统 | |
CN108802792B (zh) | 放射性惰性气体的测量装置及方法 | |
KR100925560B1 (ko) | 3차원 이동가능한 검출기를 구비하는 방사선 측정 장치 | |
CN103730173A (zh) | 一种判断核电站反应堆下泄管道中裂变产物来源的方法 | |
JP2014228362A (ja) | 核燃料の未臨界度測定監視システム及び方法 | |
Alteholz et al. | A Large acceptance detector system (LADS) for studies of pion absorption | |
RU2603017C1 (ru) | Установка для контроля характеристик топливного столба кольцевого тепловыделяющего элемента | |
JP5450356B2 (ja) | 放射線検出方法 | |
RU2458416C2 (ru) | Установка контроля плотности таблеток ядерного топлива | |
Bell et al. | Operation system for a 50 000-wire proportional chamber detector | |
McKenzie | Modern rossi alpha measurements | |
KR101740882B1 (ko) | 사용후 핵연료봉 내 플루토늄 측정 시스템 및 그 측정 방법 | |
RU2483373C2 (ru) | Способ контроля топливного столба тепловыделяющего элемента ядерного реактора и устройство для его осуществления | |
JPH01260389A (ja) | 放射線測定装置 | |
JPH06180369A (ja) | 多重波高分析装置および放射線監視装置 | |
RU2647126C1 (ru) | Способ контроля линейной плотности распределения топлива по длине топливного столба уран-засыпных и уран-заливных тепловыделяющих элементов | |
Qin et al. | On-line detection of key radionuclides for fuel-rod failure in a pressurized water reactor | |
Ivanov et al. | Simultaneous Deposited Energy and Interaction Position Determination in Monolithic Scintillators | |
JPH03183985A (ja) | 放射線測定分析装置 | |
RU2189612C1 (ru) | Способ контроля обогащения газообразного гексафторида урана ураном-235 | |
Lopez | Constraining the Accelerator Flux with Muon Monitors | |
Su et al. | Nuclear Material Measurement Based on Fast Neutron Multiplicity Counter |