RU2804065C1 - Installation and method for production of activated targets for irradiation in pipe system of control and measuring equipment of nuclear reactor - Google Patents
Installation and method for production of activated targets for irradiation in pipe system of control and measuring equipment of nuclear reactor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2804065C1 RU2804065C1 RU2022129789A RU2022129789A RU2804065C1 RU 2804065 C1 RU2804065 C1 RU 2804065C1 RU 2022129789 A RU2022129789 A RU 2022129789A RU 2022129789 A RU2022129789 A RU 2022129789A RU 2804065 C1 RU2804065 C1 RU 2804065C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- decay
- targets
- irradiation
- pipeline
- irradiation targets
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к станции распада, выполненной с возможностью приема мишеней облучения из конструкции внутри активной зоны ядерного реактора, к дивертору установки для производства активированных мишеней облучения в ядерном реакторе, а также к установке и способу производства активированных мишеней облучения в трубной системе контрольно-измерительного оборудования ядерного реактора.The invention relates to a decay station configured to receive irradiation targets from a structure inside the core of a nuclear reactor, to a diverter of an installation for the production of activated irradiation targets in a nuclear reactor, as well as to an installation and method for the production of activated irradiation targets in a pipe system of nuclear control equipment reactor.
Радиоактивные нуклиды используются в различных областях науки и техники, а также в медицине. Радионуклиды производят в исследовательских реакторах или циклотронах. Однако желательно создать альтернативные производственные участки, поскольку количество сооружений для коммерческого производства радионуклидов уже ограничено и, как ожидается, будет сокращаться.Radioactive nuclides are used in various fields of science and technology, as well as in medicine. Radionuclides are produced in research reactors or cyclotrons. However, it is desirable to establish alternative production sites since the number of facilities for commercial radionuclide production is already limited and is expected to decline.
Плотность потока нейтронов в активной зоне промышленного ядерного реактора измеряют, в частности, твердотельными сферическими зондами, вводимыми в трубы контрольно-измерительного оборудования, проходящими через активную зону реактора. Таким образом, трубы контрольно-измерительного оборудования промышленных ядерных реакторов целесообразно использовать для производства радионуклидов, когда реактор работает в режиме выработки электроэнергии. В частности, можно использовать одну или более труб контрольно-измерительного оборудования аэрошаровой измерительной системы промышленного ядерного реактора, изменяя и/или дополняя существующие компоненты указанной шаровой измерительной системы с целью повышения эффективности производства радионуклидов в процессе работы реактора.The neutron flux density in the core of an industrial nuclear reactor is measured, in particular, by solid-state spherical probes inserted into pipes of control equipment passing through the reactor core. Thus, it is advisable to use the pipes of control equipment of industrial nuclear reactors for the production of radionuclides when the reactor is operating in power generation mode. In particular, it is possible to use one or more instrumentation tubes of an industrial nuclear reactor balloon metering system by modifying and/or adding to existing components of said metering ball system to improve the efficiency of radionuclide production during reactor operation.
В патентных заявках EP3326175A1 или WO2019/086329A1 описаны установки и способы изготовления радионуклидов в трубной системе контрольно-измерительного оборудования ядерного реактора.Patent applications EP3326175A1 or WO2019/086329A1 describe installations and methods for producing radionuclides in a nuclear reactor instrumentation piping system.
Однако указанные установки не являются полностью приемлемыми.However, these settings are not completely acceptable.
Фактически, интервалы поставки радионуклидов, запрашиваемые потребителями, обычно короче времени, необходимого для производства радионуклидов в активной зоне ядерного реактора под действием нейтронного потока. Поскольку в описанных выше установках для производства радионуклидов используется лишь несколько труб контрольно-измерительного оборудования, невозможно сократить производственный интервал и предоставлять радионуклиды с частотой, необходимой потребителям.In fact, the delivery intervals for radionuclides requested by customers are usually shorter than the time required for the production of radionuclides in the core of a nuclear reactor under the influence of a neutron flux. Since the radionuclide production facilities described above use only a few pipes of instrumentation equipment, it is not possible to shorten the production window and provide radionuclides at the frequency required by customers.
Кроме того, активация мишеней облучения в активной зоне ядерного реактора приводит к образованию требуемых радионуклидов, а также короткоживущих высокорадиоактивных изотопов в качестве побочных продуктов. Например, производство лютеция-177 в активной зоне ядерного реактора приводит к образованию высокорадиоактивного изотопа иттербия в качестве побочного продукта. Кроме того, высокорадиоактивные изотопы алюминия образуются в качестве побочных продуктов в случае, когда мишени облучения содержат оболочку, содержащую алюминий.In addition, activation of radiation targets in the core of a nuclear reactor leads to the formation of the required radionuclides, as well as short-lived highly radioactive isotopes as by-products. For example, the production of lutetium-177 in a nuclear reactor core produces the highly radioactive isotope ytterbium as a byproduct. In addition, highly radioactive isotopes of aluminum are formed as by-products when irradiation targets contain an aluminum-containing cladding.
Так как указанные побочные изотопы обладают высокой радиоактивностью, нельзя использовать описанные в вышеупомянутых патентных заявках обычные системы выгрузки радионуклидов, во избежание проникновения в окружающую среду неприемлемо высокого излучения, поскольку указанные системы выгрузки предназначены для выгрузки производимых установкой менее радиоактивных изотопов, которые не содержат указанных побочных продуктов.Since these by-products are highly radioactive, the conventional radionuclide discharge systems described in the above-mentioned patent applications cannot be used in order to avoid the release of unacceptably high radiation into the environment, since the said discharge systems are designed to discharge the less radioactive isotopes produced by the installation, which do not contain the specified by-products .
Для устранения проблем, связанных с выгрузкой активированных мишеней облучения, содержащих как требуемые радионуклиды, так и короткоживущие побочные продукты, можно установку оснастить горячей камерой, принимающей активированные мишени облучения с последующей выгрузкой в контейнеры для хранения. Однако конструкция такой горячей камеры является весьма дорогостоящей, кроме того, указанная горячая камера занимает большое пространство, что затрудняет применение горячей камеры в промышленных ядерных реакторах, в которых свободное пространство ограничено.To eliminate the problems associated with unloading activated radiation targets containing both the desired radionuclides and short-lived by-products, the installation can be equipped with a hot chamber that receives the activated radiation targets for subsequent unloading into storage containers. However, the construction of such a hot cell is very expensive, and the hot cell occupies a large space, which makes it difficult to use the hot cell in industrial nuclear reactors where space is limited.
Раскрытие изобретенияDisclosure of the Invention
В связи с вышесказанным, одной из задач изобретения является создание экономичной и компактной системы, обеспечивающей интервал поставки радионуклидов, который короче времени активации, необходимого для производства радионуклидов в активной зоне ядерного реактора, и позволяющей обеспечивать выгрузку активированных мишеней облучения из конструкции активной зоны ядерного реактора с минимальным риском для окружающей среды.In connection with the above, one of the objectives of the invention is to create an economical and compact system that provides a delivery interval for radionuclides that is shorter than the activation time required for the production of radionuclides in the core of a nuclear reactor, and allows for the unloading of activated radiation targets from the structure of the core of a nuclear reactor with minimal risk to the environment.
Таким образом, изобретение относится к станции распада, выполненной с возможностью приема мишеней облучения из конструкции активной зоны ядерного реактора в предварительно определенном линейном порядке и включающей в себя корпус, содержащий радиационно-защитный экран, приспособленный для защиты среды, окружающей станцию распада, от излучения, испускаемого мишенями облучения, содержащимися в станции распада, причемThus, the invention relates to a decay station configured to receive radiation targets from a nuclear reactor core structure in a predetermined linear order and including a housing containing a radiation shield adapted to protect the environment surrounding the decay station from radiation, emitted by radiation targets contained in the decay station, and
корпус ограничивает трубопровод распада, предназначенный для вмещения мишеней облучения в предварительно определенном линейном порядке, при этом трубопровод распада содержит:the housing defines a disintegration pipeline designed to accommodate irradiation targets in a predetermined linear order, wherein the disintegration pipeline contains:
- вход, предназначенный для соединения с конструкцией активной зоны ядерного реактора для приема из нее мишеней облучения;- an input intended for connection to the structure of the nuclear reactor core for receiving radiation targets from it;
- выход, предназначенный для соединения с системой выгрузки мишеней облучения для выгрузки мишеней облучения из станции распада, причем- an output intended for connection to the irradiation target unloading system for unloading irradiation targets from the decay station, wherein
станция распада дополнительно содержит:The disintegration station additionally contains:
- входной распределитель, расположенный на входе трубопровода распада и приспособленный для единовременного выпуска из станции распада только предварительно определенного количества мишеней облучения по направлению к конструкции активной зоны ядерного реактора, при этом входной распределитель приспособлен для выпуска мишеней облучения, ближайших к входу трубопровода распада, удерживая при этом остальные мишени облучения в трубопроводе распада;- an inlet distributor located at the inlet of the decay pipeline and adapted for the simultaneous release from the decay station of only a predetermined number of irradiation targets towards the structure of the nuclear reactor core, while the inlet distributor is adapted for the release of irradiation targets closest to the inlet of the decay pipeline, holding at this is the remaining irradiation target in the decay pipeline;
- входной счетчик, выполненный с возможностью подсчета количества мишеней облучения, входящих или выходящих из трубопровода распада через вход трубопровода распада, при этом входной счетчик расположен на входе трубопровода распада, и- an input counter configured to count the number of irradiation targets entering or exiting the decay pipeline through the input of the decay pipeline, wherein the input counter is located at the entrance of the decay pipeline, and
- выходной датчик излучения, приспособленный для измерения излучения, испускаемого мишенью облучения, расположенной на выходе трубопровода распада.- output radiation sensor, adapted for measuring radiation emitted by an irradiation target located at the output of the decay pipeline.
Станция распада согласно изобретению приспособлена для приема определенного количества мишеней облучения для временного хранения частично активированных мишеней облучения, либо для удерживания активированных мишеней облучения до допустимого уровня распада короткоживущих радиоизотопов с последующей выгрузкой в контейнеры для хранения.The decay station according to the invention is adapted to receive a certain number of irradiation targets for temporary storage of partially activated irradiation targets, or for holding activated irradiation targets to an acceptable level of decay of short-lived radioisotopes with subsequent unloading into storage containers.
Возврат определенного количество мишеней облучения, содержащихся в станции распада в активную зону ядерного реактора с помощью входного распределителя и связанного с ним счетчика позволяет производить партии радиоизотопов с интервалом поставки меньшим, чем время активации, необходимое для производства радиоизотопов в активной зоне в пределах одного и того же пальца контрольно-измерительного оборудования. Например, можно производить партии радиоизотопов с интервалом поставки, равным половине времени активации, необходимого для производства радиоизотопов в активной зоне.Returning a certain number of irradiation targets contained in the decay station to the core of a nuclear reactor using an input distributor and an associated counter allows the production of batches of radioisotopes with a delivery interval shorter than the activation time required for the production of radioisotopes in the core within the same finger of test equipment. For example, it is possible to produce batches of radioisotopes with a delivery interval equal to half the activation time required to produce radioisotopes in the core.
В частности, в указанном линейном порядке от входа до выхода станции распада может перемещаться в станцию распада из активной зоны партия частично активированных мишеней облучения, которые находились в активной зоне часть требуемого времени активации, и партия полностью активированных мишеней облучения, которые находились в активной зоне требуемое время активации. Входной распределитель позволяет выборочно перемещать только частично активированные мишени облучения обратно в активную зону после того, как в активную зону было введено некоторое количество неактивированных мишеней облучения, при этом полностью активированные мишени облучения удерживаются в станции распада для дальнейшего распада короткоживущих изотопов, являющихся побочным продуктом, перед выгрузкой посредством адаптированной системы выгрузки полностью активированных мишеней облучения в контейнеры для хранения.In particular, in the specified linear order from the entrance to the exit of the decay station, a batch of partially activated irradiation targets that were in the core for part of the required activation time, and a batch of fully activated irradiation targets that were in the core for the required activation time. The inlet distributor allows only partially activated irradiation targets to be selectively moved back into the core after a number of non-activated irradiation targets have been introduced into the core, while fully activated irradiation targets are retained in the decay station for further decay of short-lived by-product isotopes before unloading using an adapted system for unloading fully activated irradiation targets into storage containers.
Таким образом, из указанной станции распада можно выгружать полностью активированные мишени облучения в обычные контейнеры для хранения без необходимости использования горячей камеры или манипуляторов, при этом обеспечивается промежуточное хранение полностью активированных мишеней облучения в разгрузочном контуре системы в течение времени, достаточного для снижения активности короткоживущих радиоизотопов до приемлемого уровня. После снижения уровня радиоактивности ниже предварительно определенного порога активированные мишени облучения могут быть автоматически переведены из станции распада в систему выгрузки установки, обеспечивающую выпуск произведенных активированных мишеней облучения.Thus, from the said decay station, fully activated irradiation targets can be discharged into conventional storage containers without the need for a hot chamber or handlers, while providing intermediate storage of fully activated irradiation targets in the unloading circuit of the system for a period of time sufficient to reduce the activity of short-lived radioisotopes to acceptable level. Once the radioactivity level has decreased below a predetermined threshold, the activated radiation targets can be automatically transferred from the decay station to the facility's unloading system, which ensures the release of the produced activated radiation targets.
Перемещение мишеней в станцию распада и из нее может осуществляться автоматически, без каких-либо ручных операций, которые требуются, например, при использовании горячей камеры.The movement of targets into and out of the decay station can be done automatically, without any manual operations required, for example, when using a hot cell.
Кроме того, станция распада согласно изобретению может быть непосредственно и легко интегрирована в существующие установки по производству радионуклидов, и обеспечивает безопасный распад короткоживущих высокорадиоактивных изотопов, являющихся побочными продуктами. Станция распада может занимать любое местоположение на пути перемещения мишеней облучения из активной зоны ядерного реактора в систему выгрузки, то есть является универсальной.In addition, the decay station according to the invention can be directly and easily integrated into existing radionuclide production facilities, and ensures the safe decay of short-lived, highly radioactive isotopes that are by-products. The disintegration station can occupy any location along the path of movement of irradiation targets from the core of a nuclear reactor to the unloading system, that is, it is universal.
Таким образом, предлагаемая в изобретении компактная станция распада, обеспечивающая выгрузку активированных мишеней облучения из активной зоны ядерного реактора с минимальным риском для окружающей среды, является эффективным и экономичным техническим решением.Thus, the compact decay station proposed in the invention, which ensures the unloading of activated radiation targets from the core of a nuclear reactor with minimal risk to the environment, is an effective and economical technical solution.
Станция распада может дополнительно иметь одну или более из нижеперечисленных особенностей по отдельности или в любом технически возможном сочетании:The disintegration station may additionally have one or more of the following features, individually or in any technically feasible combination:
- станция распада дополнительно содержит источник сжатого газа, соединенный с выходом трубопровода распада, для подачи сжатого газа в трубопровод распада через выход трубопровода;- the disintegration station further comprises a source of compressed gas connected to the outlet of the disintegration pipeline for supplying compressed gas to the disintegration pipeline through the outlet of the pipeline;
- входной распределитель содержит в направлении от входа трубопровода распада к выходу трубопровода распада последовательно расположенные:- the inlet distributor contains, in the direction from the inlet of the decay pipeline to the outlet of the decay pipeline, sequentially located:
- запорный элемент, перемещаемый между позицией блокировки, в которой он препятствует перемещению мишеней облучения из трубопровода распада через вход трубопровода распада, и позицией разблокировки, в которой он допускает выпуск предварительно определенного количества мишеней облучения из трубопровода распада через вход трубопровода распада; и- a locking element movable between a locking position in which it prevents the movement of irradiation targets from the decay pipeline through the inlet of the decay pipeline, and a unlocking position in which it allows the release of a predetermined number of irradiation targets from the decay pipeline through the inlet of the decay pipeline; And
- фиксатор, перемещаемый между втянутым положением, в котором он допускает перемещение мишеней облучения, и выдвинутым положением, в котором он входит по меньшей мере частично в трубопровод распада, причем фиксатор способен упираться в мишень облучения в выдвинутом положении, препятствуя перемещению мишени облучения по направлению к входу трубопровода распада,- a latch movable between a retracted position in which it allows movement of the irradiation targets, and an extended position in which it engages at least partially into the disintegration conduit, the latch being capable of abutting the irradiation target in the extended position, preventing movement of the irradiation target towards inlet of the decay pipeline,
при этом входной распределитель дополнительно содержит:the input distributor additionally contains:
- первый исполнительный механизм, приспособленный для перемещения запорного элемента между позицией блокировки и позицией разблокировки; и- a first actuator adapted to move the locking element between a locking position and an unlocking position; And
- второй исполнительный механизм, приспособленный для перемещения фиксатора между выдвинутым положением и втянутым положением, причем первый и/или второй исполнительный механизм представляет собой, например, пневматический, магнитный или гидравлический исполнительный механизм;- a second actuator adapted to move the latch between an extended position and a retracted position, the first and/or second actuator being, for example, a pneumatic, magnetic or hydraulic actuator;
- запорный элемент содержит стопорный палец, выполненный с возможностью радиального выдвижения поперек трубопровода распада в позицию блокировки запорного элемента, причем фиксатор содержит стопорный палец, выполненный с возможностью частичного радиального выдвижения в трубопровод распада в выдвинутое положение фиксатора, и пружинный элемент, соединенный со стопорным пальцем;- the locking element comprises a locking pin configured to be radially extended across the disintegration pipeline into a locking position of the locking element, wherein the latch comprises a locking pin configured to be partially radially extended into the disintegration pipeline into the extended locking position, and a spring element connected to the locking pin;
- станция распада дополнительно содержит контроллер, приспособленный при помощи входного распределителя регулировать последовательность выпуска предварительно определенного количества мишеней облучения при выполнении следующих этапов:- the decay station additionally contains a controller adapted, using an input distributor, to regulate the sequence of release of a predetermined number of irradiation targets when performing the following steps:
- перемещение запорного элемента посредством первого исполнительного механизма из позиции разблокировки в позицию блокировки;- moving the locking element by means of the first actuator from the unlocking position to the locking position;
- обеспечение подачи сжатого газа для получения потока сжатого газа через трубопровод распада из его выхода, причем поток сжатого газа способен проталкивать мишени облучения, содержащиеся в трубопроводе распада, по направлению ко входу трубопровода до упора их в запорный элемент, занимающий позицию блокировки;- providing a supply of compressed gas to obtain a flow of compressed gas through the disintegration pipeline from its outlet, and the flow of compressed gas is capable of pushing the irradiation targets contained in the disintegration pipeline towards the entrance of the pipeline until they stop at the shut-off element occupying a blocking position;
- перемещение фиксатора посредством второго исполнительного механизма из втянутого положения в выдвинутое положение, в котором фиксатор способен упираться в мишень облучения, содержащуюся в трубопроводе распада;- moving the latch by means of a second actuator from a retracted position to an extended position in which the latch is capable of abutting the irradiation target contained in the decay pipeline;
- перемещение запорного элемента посредством первого исполнительного механизма из позиции блокировки в позицию разблокировки, чтобы предварительно определенное количество мишеней облучения, соответствующее количеству мишеней облучения, расположенных ниже по потоку от фиксатора в направлении потока сжатого газа, выпускалось из трубопровода распада через вход трубопровода распада, в то время как остальные мишени облучения удерживаются в трубопроводе распада фиксатором, занимающим выдвинутое положение;- moving the locking element by means of the first actuator from the locking position to the unlocking position, so that a predetermined number of irradiation targets, corresponding to the number of irradiation targets located downstream of the lock in the direction of the flow of compressed gas, is released from the disintegration pipeline through the inlet of the disintegration pipeline, while while the remaining irradiation targets are held in the decay pipeline by a latch occupying an extended position;
- контроллер дополнительно приспособлен для повторения последовательных этапов выпуска мишеней облучения в зависимости от общего количества мишеней облучения, подлежащих выпуску из станции распада через вход трубопровода распада;- the controller is additionally adapted to repeat successive stages of release of irradiation targets depending on the total number of irradiation targets to be released from the decay station through the inlet of the decay pipeline;
- предварительно определенное количество мишеней облучения равно одной мишени облучения, при этом распределитель приспособлен для выпуска мишеней облучения поочередно из станции распада по направлению к конструкции активной зоны ядерного реактора;- a predetermined number of irradiation targets is equal to one irradiation target, wherein the distributor is adapted to release the irradiation targets one by one from the decay station towards the structure of the nuclear reactor core;
- станция распада дополнительно содержит по меньшей мере один промежуточный счетчик мишеней облучения, выполненный с возможностью подсчета количества мишеней облучения, содержащихся в трубопроводе распада, и расположенный между входным счетчиком и выходом трубопровода распада, при этом по меньшей мере один промежуточный счетчик мишеней облучения является, например датчиком температуры, датчиком давления или датчиком излучения, например, датчиком гамма-излучения;- the decay station additionally contains at least one intermediate irradiation target counter, configured to count the number of irradiation targets contained in the decay pipeline, and located between the input counter and the output of the decay pipeline, wherein at least one intermediate irradiation target counter is, for example a temperature sensor, a pressure sensor or a radiation sensor, for example a gamma radiation sensor;
- станция распада дополнительно содержит по меньшей мере один промежуточный датчик излучения, выполненный с возможностью измерения излучения, испускаемого мишенями облучения, содержащимися в трубопроводе распада, и расположенный между выходным датчиком излучения и входом трубопровода распада;- the decay station additionally contains at least one intermediate radiation sensor, configured to measure radiation emitted by irradiation targets contained in the decay pipeline, and located between the output radiation sensor and the input of the decay pipeline;
- станция распада дополнительно содержит выходной распределитель, расположенный в области выхода трубопровода распада и приспособленный для единовременного выпуска только предварительно определенного количества мишеней облучения из станции распада через выход трубопровода распада, причем выходной распределитель приспособлен для выпуска мишеней облучения, ближайших к выходу трубопровода распада, удерживая при этом остальные мишени облучения в трубопроводе распада;- the disintegration station additionally contains an output distributor located in the area of the exit of the disintegration pipeline and adapted for the simultaneous release of only a predetermined number of irradiation targets from the disintegration station through the output of the disintegration pipeline, wherein the output dispenser is adapted to release irradiation targets closest to the exit of the disintegration pipeline, holding at this is the remaining irradiation target in the decay pipeline;
- трубопровод распада представляет собой прямолинейный трубопровод, предпочтительно, наклоненный вниз от входа трубопровода распада к выходу трубопровода распада;- the disintegration pipeline is a straight pipeline, preferably inclined downward from the inlet of the disintegration pipeline to the outlet of the disintegration pipeline;
- трубопровод распада имеет, по существу, U-образную форму и содержит первую секцию, вторую секцию и нижнюю часть, сформированную на стыке между первой и второй секциями трубопровода распада, при этом первая и вторая секции трубопровода распада отходят вверх от нижней части.- the disintegration conduit is substantially U-shaped and comprises a first section, a second section and a lower portion formed at the junction between the first and second disintegration conduit sections, with the first and second disintegration conduit sections extending upward from the lower portion.
- станция распада содержит контроллер, приспособленный для регулирования выпуска из станции распада по меньшей мере некоторых мишеней облучения по истечении предварительно определенного времени распада;- the decay station contains a controller adapted to regulate the release from the decay station of at least some irradiation targets after a predetermined decay time;
- станция распада дополнительно содержит контроллер, приспособленный для регулирования выпуска только тех мишеней облучения, излучение которых ниже предварительно определенного порога, при этом испускаемое излучение измеряют выходным датчиком излучения и/или необязательным промежуточным датчиком излучения;- the decay station further comprises a controller adapted to regulate the release of only those radiation targets whose radiation is below a predetermined threshold, the emitted radiation being measured by an output radiation sensor and/or an optional intermediate radiation sensor;
- станция распада дополнительно содержит контроллер, приспособленный для регулирования выпуска по меньшей мере некоторых из мишеней облучения, когда излучение, измеренное выходным датчиком излучения и, при необходимости, промежуточными датчиками излучения, снизится ниже предварительно определенного порога;- the decay station further comprises a controller adapted to regulate the release of at least some of the irradiation targets when the radiation measured by the output radiation sensor and, if necessary, intermediate radiation sensors decreases below a predetermined threshold;
- конструкцией активной зоны ядерного реактора является трубная система контрольно-измерительного оборудования ядерного реактора.- the design of the nuclear reactor core is the pipe system of control and measuring equipment of the nuclear reactor.
Изобретение также относится к дивертору установки для производства активированных мишеней облучения в ядерном реакторе, причем дивертор имеет первую конфигурацию, в которой он определяет траекторию перемещения мишеней облучения между конструкцией активной зоны ядерного реактора, в частности трубной системой контрольно-измерительного оборудования, и системой выгрузки мишеней облучения для выгрузки активированных мишеней облучения, и вторую конфигурацию, в которой он определяет траекторию перемещения мишеней облучения между системой подачи мишеней облучения и конструкцией активной зоны ядерного реактора, причемThe invention also relates to a diverter of an installation for producing activated radiation targets in a nuclear reactor, the diverter having a first configuration in which it determines the trajectory of movement of radiation targets between the structure of the nuclear reactor core, in particular the pipe system of control and measuring equipment, and the system for unloading radiation targets for unloading activated irradiation targets, and a second configuration in which it determines the trajectory of movement of irradiation targets between the irradiation target supply system and the nuclear reactor core structure, wherein
дивертор содержит:diverter contains:
- первый соединитель, предназначенный для соединения с системой выгрузки мишеней облучения;- the first connector intended for connection with the system for unloading irradiation targets;
- второй соединитель, предназначенный для соединения с системой подачи мишеней облучения;- a second connector designed for connection to the irradiation target supply system;
- третий соединитель, предназначенный для соединения с конструкцией активной зоны ядерного реактора;- a third connector intended for connection with the structure of the nuclear reactor core;
- по меньшей мере один диверторный трубопровод, который способен перемещаться между:- at least one diverter pipeline that is capable of moving between:
- первым положением, в котором он соединяет с третьим соединителем один из соединителей, а именно, первый соединитель или второй соединитель, определяя траекторию перемещения мишеней от одного из соединителей, а именно, от первого или второго соединителя, к третьему соединителю, и- the first position in which it connects to the third connector one of the connectors, namely the first connector or the second connector, defining the trajectory of movement of the targets from one of the connectors, namely from the first or second connector, to the third connector, and
- вторым положением, в котором он не соединяет с третьим соединителем один из соединителей, а именно, первый соединитель или второй соединитель; причем- a second position in which it does not connect one of the connectors, namely the first connector or the second connector, to the third connector; and
указанный или каждый диверторный трубопровод имеет такую форму, чтобы вдоль его длины дважды менялось направление перемещения мишеней облучения, предназначенных для циркуляции в нем, иsaid or each diverter pipeline is shaped in such a way that along its length the direction of movement of the irradiation targets intended for circulation in it changes twice, and
- исполнительный механизм, приспособленный для перемещения указанного или каждого диверторного трубопровода между первым положением и вторым положением.- an actuator adapted to move said or each diverter pipeline between a first position and a second position.
Преимущество указанного дивертора состоит в том, что он является компактным и позволяет избирательно перемещать мишени в разные пункты назначения напрямую, то есть без необходимости дополнительных промежуточных операций перемещения.The advantage of this diverter is that it is compact and allows targets to be selectively moved to different destinations directly, that is, without the need for additional intermediate movement operations.
Дивертор может дополнительно иметь одну или более из нижеперечисленных особенностей по отдельности или в любом технически возможном сочетании:The diverter may additionally have one or more of the following features, individually or in any technically feasible combination:
- указанный или каждый диверторный трубопровод содержит, по существу, прямолинейную концевую секцию на каждом из концов диверторного трубопровода и промежуточную секцию, расположенную между ними;- said or each diverter pipeline contains a substantially straight end section at each end of the divertor pipeline and an intermediate section located between them;
- промежуточная секция каждого диверторного трубопровода является прямолинейной, причем абсолютное значение угла между концевыми секциями диверторного трубопровода и промежуточной секцией, например, составляет от 2° до 5°;- the intermediate section of each diverter pipeline is straight, and the absolute value of the angle between the end sections of the divertor pipeline and the intermediate section, for example, ranges from 2° to 5°;
- промежуточная секция указанного или каждого диверторного трубопровода является криволинейной, причем радиус кривизны указанного или каждого диверторного трубопровода на стыке с каждой из концевых секций, например, составляет от 200 до 800 мм;- the intermediate section of the specified or each divertor pipeline is curved, and the radius of curvature of the specified or each divertor pipeline at the junction with each of the end sections, for example, ranges from 200 to 800 mm;
- третий соединитель расположен на расстоянии от первого соединителя и второго соединителя в горизонтальном направлении;- the third connector is located at a distance from the first connector and the second connector in the horizontal direction;
- первый соединитель и второй соединитель, по существу, выровнены по вертикали и/или третий соединитель расположен на промежуточной высоте между высотами первого и второго соединителей;- the first connector and the second connector are substantially aligned vertically and/or the third connector is located at an intermediate height between the heights of the first and second connectors;
- исполнительный механизм приспособлен для перемещения указанного или каждого диверторного трубопровода между первым положением и вторым положением посредством поступательного или поворотного движения;- the actuator is adapted to move said or each diverter pipeline between a first position and a second position by means of a translational or rotary motion;
- дивертор содержит первый диверторный трубопровод и второй диверторный трубопровод, причем- the diverter contains a first diverter pipeline and a second divertor pipeline, wherein
первый диверторный трубопровод в его первом положении соединяет первый соединитель с третьим соединителем, определяя траекторию перемещения мишеней от первого соединителя к третьему соединителю, аthe first diverter pipeline in its first position connects the first connector to the third connector, defining the trajectory of the targets from the first connector to the third connector, and
второй диверторный трубопровод в его первом положении соединяет второй соединитель с третьим соединителем, определяя траекторию перемещения мишеней от второго соединителя к третьему соединителю;the second diverter pipeline, in its first position, connects the second connector to the third connector, defining a path of movement of the targets from the second connector to the third connector;
- дивертор выполнен так, что первый диверторный трубопровод занимает первое положение, когда второй диверторный трубопровод занимает второе положение, и наоборот;- the diverter is designed so that the first divertor pipeline occupies the first position when the second diverter pipeline occupies the second position, and vice versa;
- дивертор дополнительно содержит поршень, ограничивающий первый и второй диверторные трубопроводы внутри, при этом поршень выполнен с возможностью перемещения между первой позицией, в которой первый диверторный трубопровод занимает первое положение, а второй диверторный трубопровод занимает второе положение, и второй позицией, в которой первый диверторный трубопровод занимает второе положение, а второй диверторный трубопровод занимает первое положение;- the diverter further comprises a piston that limits the first and second diverter pipelines inside, wherein the piston is configured to move between a first position in which the first divertor pipeline occupies a first position and a second divertor pipeline occupies a second position, and a second position in which the first divertor pipeline the pipeline occupies the second position, and the second diverter pipeline occupies the first position;
- дивертор дополнительно имеет корпус, при этом поршень размещен в корпусе дивертора с возможностью скольжения в направлении перемещения;- the diverter additionally has a housing, wherein the piston is placed in the divertor housing with the ability to slide in the direction of movement;
- корпус дивертора дополнительно содержит:- the diverter housing additionally contains:
- первую и вторую камеры, образованные между поршнем и корпусом дивертора, причем первая и вторая камеры расположены по обе стороны поршня в направлении перемещения поршня;- first and second chambers formed between the piston and the divertor body, with the first and second chambers located on both sides of the piston in the direction of movement of the piston;
- впускной порт, сообщающийся по текучей среде с первой камерой и предназначенный для подачи текучей среды под давлением в первую камеру для перемещения поршня из первой позиции во вторую позицию; а также- an inlet port in fluid communication with the first chamber and designed to supply a fluid under pressure into the first chamber to move the piston from a first position to a second position; and
- выпускной порт, сообщающийся по текучей среде со второй камерой и предназначенный для выпуска воздуха из второй камеры во время перемещения поршня в направлении перемещения;- an outlet port in fluid communication with the second chamber and designed to release air from the second chamber during movement of the piston in the direction of movement;
- поршень выполнен с возможностью возврата в первую позицию, если в первой камере отсутствует текучая среда под давлением;- the piston is configured to return to the first position if there is no fluid under pressure in the first chamber;
- корпус дивертора содержит первую и вторую стенки, расположенные на расстоянии друг от друга в продольном направлении диверторного трубопровода, причем первый и второй соединители расположены на первой стенке, а третий соединитель – на второй стенке;- the divertor body contains first and second walls located at a distance from each other in the longitudinal direction of the divertor pipeline, with the first and second connectors located on the first wall, and the third connector on the second wall;
- первый и второй диверторные трубопроводы расположены симметрично относительно средней плоскости между указанными двумя трубопроводами;- the first and second diverter pipelines are located symmetrically relative to the middle plane between the two pipelines;
- дивертор содержит один единственный диверторный трубопровод, причем диверторный трубопровод в первом положении соединяет первый соединитель с третьим соединителем, а во втором положении соединяет второй соединитель с третьим соединителем, при этом диверторный трубопровод выполнен с возможностью поворота между первым положением и вторым положением;- the divertor contains one single divertor pipeline, wherein the divertor pipeline in the first position connects the first connector to the third connector, and in the second position connects the second connector to the third connector, while the divertor pipeline is rotatable between the first position and the second position;
- дивертор дополнительно содержит опору, на которой расположены первый и второй соединители, и поворотный держатель трубопровода, который установлен на опоре с возможностью поворота вокруг оси поворота, причем один конец диверторного трубопровода установлен на поворотном держателе трубопровода так, что при повороте держателя трубопровода диверторный трубопровод перемещается между первым положением и вторым положением.- the diverter further comprises a support on which the first and second connectors are located, and a rotary pipeline holder, which is installed on the support with the possibility of rotation around the axis of rotation, and one end of the divertor pipeline is installed on the rotary pipeline holder so that when the pipeline holder is rotated, the divertor pipeline moves between the first position and the second position.
Изобретение также относится к установке для производства активированных мишеней облучения в трубной системе контрольно-измерительного оборудования ядерного реактора, содержащей:The invention also relates to an installation for the production of activated irradiation targets in a pipe system of control and measuring equipment of a nuclear reactor, containing:
- систему подачи мишеней облучения, предназначенную для обеспечения наличия неактивированных мишеней облучения;- a system for supplying irradiation targets, designed to ensure the availability of non-activated irradiation targets;
- трубную систему контрольно-измерительного оборудования, выполненную с возможностью приема мишеней облучения из системы подачи мишеней облучения, исходя из их активации под действием нейтронного потока в ядерном реакторе;- a pipe system of control and measuring equipment, configured to receive irradiation targets from the irradiation target supply system, based on their activation under the influence of a neutron flux in a nuclear reactor;
- станцию распада, определенную выше, причем вход трубопровода распада соединен с трубной системой контрольно-измерительного оборудования, и входной распределитель станции распада приспособлен для единовременного выпуска предварительно определенного количества мишеней облучения из станции распада по направлению к трубной системе контрольно-измерительного оборудования, причем входной распределитель приспособлен для выпуска мишеней облучения, ближайших к трубной системе контрольно-измерительного оборудования, удерживая при этом остальные мишени облучения в станции распада;- a decay station as defined above, wherein the inlet of the decay conduit is connected to the instrumentation piping system, and the inlet dispenser of the disintegration station is adapted to simultaneously release a predetermined number of irradiation targets from the disintegration station towards the instrumentation piping system, wherein the inlet dispenser adapted to release irradiation targets closest to the instrumentation piping system while retaining the remaining irradiation targets in the decay station;
- систему выгрузки мишеней облучения, содержащую порт выхода мишеней, выполненный с возможностью соединения с контейнером для хранения мишеней, при этом система выгрузки содержит входной конец, соединенный с выходом трубопровода станции распада;- a system for unloading irradiation targets, containing a target output port, configured to be connected to a container for storing targets, wherein the unloading system contains an inlet end connected to the outlet of the disintegration station pipeline;
- дивертор, перемещаемый между первым положением, в котором он определяет траекторию перемещения мишеней облучения между системой подачи мишеней облучения и трубной системой контрольно-измерительного оборудования, и вторым положением, в котором он определяет траекторию перемещения мишеней облучения между трубной системой контрольно-измерительного оборудования и станцией распада; и- a diverter moved between the first position in which it determines the trajectory of movement of irradiation targets between the delivery system of irradiation targets and the pipe system of control and measuring equipment, and the second position in which it determines the trajectory of movement of irradiation targets between the pipe system of control and measuring equipment and the station decay; And
- приводную систему для мишеней облучения, выполненную с возможностью транспортировки по меньшей мере некоторых мишеней через установку, причем приводная система для мишеней облучения содержит блок подачи сжатого газа в станцию распада.- a drive system for irradiation targets, configured to transport at least some targets through the installation, wherein the drive system for irradiation targets contains a unit for supplying compressed gas to the disintegration station.
Установка может дополнительно содержать контроллер, приспособленный для управления следующими этапами, осуществляемыми установкой:The installation may further comprise a controller adapted to control the following steps carried out by the installation:
- перемещение посредством приводной системы неактивированных мишеней облучения в количестве q1 из системы подачи мишеней облучения в трубную систему контрольно-измерительного оборудования;- movement through the drive system of non-activated radiation targets in the amount of q 1 from the system for supplying radiation targets to the pipe system of control and measuring equipment;
- облучение нейтронным потоком неактивированных мишеней облучения в количестве q1 в трубной системе контрольно-измерительного оборудования в течение предварительно определенного времени d1 облучения с целью получения частично активированных мишеней облучения в количестве q1, причем предварительно определенное время d1 облучения строго меньше минимального времени активации для полного преобразования прекурсорного материала, содержащегося в мишенях облучения, в требуемый радионуклид;- irradiation with a neutron flux of non-activated irradiation targets in an amount q 1 in a pipe system of control and measuring equipment during a predetermined irradiation time d 1 in order to obtain partially activated irradiation targets in an amount q 1 , and the predetermined irradiation time d 1 is strictly less than the minimum activation time to completely convert the precursor material contained in the irradiation targets into the required radionuclide;
- перемещение посредством приводной системы частично активированных мишеней облучения в количестве q1 из трубной системы контрольно-измерительного оборудования в станцию распада;- movement through the drive system of partially activated irradiation targets in the amount of q 1 from the pipe system of control and measuring equipment to the decay station;
- перемещение посредством приводной системы неактивированных мишеней облучения в количестве q2 из системы подачи мишеней облучения в трубную систему контрольно-измерительного оборудования;- movement through the drive system of non-activated radiation targets in an amount of q 2 from the system for supplying radiation targets to the pipe system of control and measuring equipment;
- перемещение посредством приводной системы частично активированных мишеней облучения в количестве q1 обратно из станции распада в трубную систему контрольно-измерительного оборудования;- movement through the drive system of partially activated irradiation targets in the amount of q 1 back from the decay station to the pipe system of control and measuring equipment;
- облучение нейтронным потоком частично активированных мишеней облучения в количестве q1 и неактивированных мишеней облучения в количестве q2 в трубной системе контрольно-измерительного оборудования в течение предварительно определенного времени d2 облучения с целью получения частично активированных или полностью активированных мишеней облучения в количестве q1 и частично активированных мишеней облучения в количестве q2; и- irradiation with a neutron flux of partially activated irradiation targets in the amount of q 1 and non-activated irradiation targets in the amount of q 2 in the pipe system of control and measuring equipment during a predetermined irradiation time d 2 in order to obtain partially activated or fully activated irradiation targets in the amount of q 1 and partially activated irradiation targets in the amount of q 2 ; And
- выгрузка по меньшей мере некоторых мишеней облучения и, предпочтительно, полностью активированных мишеней облучения из станции распада в контейнер для хранения мишеней.- unloading at least some of the irradiation targets and, preferably, the fully activated irradiation targets from the decay station into a target storage container.
Дивертор может иметь конструкцию, описанную выше.The diverter may have the design described above.
Изобретение также относится к способу производства активированных мишеней облучения с использованием установки, раскрытой выше, включающий в себя этапы, на которых:The invention also relates to a method for producing activated irradiation targets using the apparatus disclosed above, comprising the steps of:
- перемещают неактивированные мишени облучения в количестве q1 в трубную систему контрольно-измерительного оборудования из системы подачи мишеней облучения;- move non-activated irradiation targets in an amount of q 1 into the pipe system of control and measuring equipment from the irradiation target supply system;
- облучают нейтронным потоком неактивированные мишени облучения в количестве q1 в трубной системе контрольно-измерительного оборудования в течение предварительно определенного времени d1 облучения с целью получения частично активированных мишеней облучения в количестве q1, причем предварительно определенное время d1 облучения равно или меньше минимального времени активации для полного преобразования прекурсорного материала, содержащегося в мишенях облучения, в требуемый радионуклид;- irradiate non-activated irradiation targets in an amount q 1 with a neutron flux in a pipe system of control and measuring equipment for a predetermined irradiation time d 1 in order to obtain partially activated irradiation targets in an amount q 1 , and the predetermined irradiation time d 1 is equal to or less than the minimum time activation for complete conversion of precursor material contained in irradiation targets into the required radionuclide;
- перемещают мишени облучения в количестве q1 из трубной системы контрольно-измерительного оборудования в станцию распада;- move irradiation targets in an amount q 1 from the pipe system of control and measuring equipment to the decay station;
- выгружают по меньшей мере некоторые мишени облучения из станции распада в контейнер для хранения мишеней.- unloading at least some irradiation targets from the decay station into a container for storing targets.
Способ может дополнительно включать одну или более из нижеприведенных особенностей по отдельности или в любом технически возможном сочетании:The method may further include one or more of the following features, individually or in any technically feasible combination:
- способ дополнительно включает в себя этап, на котором удерживают по меньшей мере некоторые мишени облучения в станции распада в течение предварительно определенного времени распада перед выгрузкой мишеней облучения из станции распада в контейнер для хранения мишеней;- the method further includes the step of holding at least some irradiation targets in the decay station for a predetermined decay time before unloading the irradiation targets from the decay station into a target storage container;
- предварительно определенное время d1 меньше минимального времени активации для полного преобразования прекурсорного материала, содержащегося в мишенях облучения, в требуемый радионуклид, в результате чего количество q1 мишеней облучения, полученных в конце этапа облучения в трубной системе контрольно-измерительного оборудования, представляет собой количество q1 частично активированных мишеней облучения;- a predetermined time d 1 is less than the minimum activation time for complete conversion of the precursor material contained in the irradiation targets into the desired radionuclide, resulting in the number q 1 of irradiation targets received at the end of the irradiation stage in the instrumentation tubing system being the number q 1 partially activated radiation targets;
при этом способ между этапом перемещения частично активированных мишеней облучения в количестве q1 из трубной системы контрольно-измерительного оборудования в станцию распада и этапом выгрузки по меньшей мере некоторых мишеней облучения из станции распада в контейнер для хранения мишеней дополнительно включает следующие этапы, на которых:wherein the method, between the step of moving partially activated irradiation targets in an amount of q 1 from the pipe system of control and measuring equipment to the decay station and the step of unloading at least some irradiation targets from the decay station into a target storage container, further includes the following steps, in which:
- перемещают неактивированные мишени облучения в количестве q2 в трубную систему контрольно-измерительного оборудования;- move non-activated radiation targets in an amount of q 2 into the pipe system of control and measuring equipment;
- перемещают частично активированные мишени облучения в количестве q1 из станции распада обратно в трубную систему контрольно-измерительного оборудования;- move partially activated irradiation targets in an amount q 1 from the decay station back to the pipe system of control and measuring equipment;
- облучают нейтронным потоком частично активированные мишени облучения в количестве q1 и неактивированные мишени облучения в количестве q2 в трубной системе контрольно-измерительного оборудования в течение предварительно определенного времени d2 облучения с целью получения частично активированных или полностью активированных мишеней облучения в количестве q1 и частично активированных мишеней облучения в количестве q2;- irradiate partially activated irradiation targets in an amount of q 1 and non-activated irradiation targets in an amount of q 2 with a neutron flux in a pipe system of control and measuring equipment for a predetermined irradiation time d 2 in order to obtain partially activated or fully activated irradiation targets in an amount of q 1 and partially activated irradiation targets in the amount of q 2 ;
- способ включает в себя этап измерения излучения, в частности, мощности дозы, испускаемой мишенями облучения в количестве q1, находящимися в выпускном трубопроводе, до выгрузки мишеней облучения из станции распада, которые до выгрузки из станции распада удерживались в выпускном трубопроводе до тех пор, пока излучение, в частности мощность дозы, не снизится ниже предварительно определенного порога.- the method includes the step of measuring radiation, in particular, the dose rate emitted by irradiation targets in an amount q 1 located in the outlet pipeline, before unloading the irradiation targets from the decay station, which, before unloading from the decay station, were held in the outlet pipeline until until the radiation, in particular the dose rate, falls below a predetermined threshold.
Изобретение также относится к установке для производства активированных мишеней облучения в трубной системе контрольно-измерительного оборудования ядерного реактора, содержащей:The invention also relates to an installation for the production of activated irradiation targets in a pipe system of control and measuring equipment of a nuclear reactor, containing:
- систему подачи мишеней облучения, приспособленную для обеспечения наличия неактивированных мишеней облучения;- a system for supplying irradiation targets, adapted to ensure the presence of non-activated irradiation targets;
- трубную систему контрольно-измерительного оборудования, выполненную с возможностью приема мишеней облучения из системы подачи мишеней облучения, исходя из их активации под действием нейтронного потока в ядерном реакторе;- a pipe system of control and measuring equipment, configured to receive irradiation targets from the irradiation target supply system, based on their activation under the influence of a neutron flux in a nuclear reactor;
- систему выгрузки мишеней облучения, содержащую порт выхода мишеней, выполненный с возможностью соединения с контейнером для хранения мишеней,- a system for unloading irradiation targets, containing a target output port configured to connect to a container for storing targets,
- дивертор, как описан выше, приспособленный выборочно определять траекторию перемещения мишеней между системой подачи мишеней облучения и трубной системой контрольно-измерительного оборудования, либо между трубной системой контрольно-измерительного оборудования и системой выгрузки мишеней облучения, причем первый соединитель соединяется с системой выгрузки мишеней облучения, второй соединитель соединяется с системой подачи мишеней облучения, а третий соединитель соединяется с трубной системой контрольно-измерительного оборудования; и- a diverter, as described above, adapted to selectively determine the trajectory of movement of targets between the irradiation target supply system and the instrumentation pipe system, or between the instrumentation tube system and the irradiation target unloading system, the first connector being connected to the irradiation target unloading system, the second connector is connected to the irradiation target supply system, and the third connector is connected to the instrumentation pipe system; And
- приводную систему для мишеней облучения, выполненную с возможностью транспортировки по меньшей мере некоторых мишеней облучения через установку;- a drive system for irradiation targets, configured to transport at least some irradiation targets through the installation;
Согласно частному аспекту установка дополнительно содержит станцию распада, расположенную на пути перемещения мишеней облучения между трубной системой контрольно-измерительного оборудования и системой выгрузки мишеней облучения и приспособленную для удерживания активированных мишеней облучения перед их выгрузкой из установки посредством системы выгрузки мишеней облучения, причем первый соединитель соединяется с системой выгрузки мишеней облучения посредством станции распада.According to a particular aspect, the installation further comprises a disintegration station located in the path of movement of irradiation targets between the pipe system of control equipment and the irradiation target unloading system and adapted to hold the activated irradiation targets before they are unloaded from the installation by means of the irradiation target unloading system, wherein the first connector is connected to system for unloading irradiation targets through a decay station.
Изобретение станет более понятным из следующего описания исключительно поясняющих вариантов его осуществления со ссылками на чертежи.The invention will become better understood from the following description of purely illustrative embodiments with reference to the drawings.
Краткое описание чертежейBrief description of drawings
На фиг. 1 показана установка для производства активированных мишеней 16 облучения в ядерном реакторе, схематичный вид;In fig. 1 shows a schematic view of an installation for the production of activated irradiation targets 16 in a nuclear reactor;
на фиг. 2 – блок-схема установки для производства активированных мишеней облучения в ядерном реакторе, показанной на фиг. 1;in fig. 2 is a block diagram of an installation for the production of activated irradiation targets in a nuclear reactor, shown in FIG. 1;
на фиг. 3 – станция распада установки, показанной на фиг. 1, согласно первому варианту осуществления изобретения, схематичный вид;in fig. 3 – decay station of the installation shown in Fig. 1, according to the first embodiment of the invention, is a schematic view;
на фиг. 4 – станция распада установки, показанной на фиг. 1, согласно второму варианту осуществления изобретения, схематичный вид;in fig. 4 – decay station of the installation shown in Fig. 1, according to a second embodiment of the invention, is a schematic view;
на фиг. 5 – дивертор согласно первому варианту осуществления изобретения, схематичный вид в разрезе;in fig. 5 – diverter according to the first embodiment of the invention, schematic cross-sectional view;
на фиг. 6 – дивертор согласно второму варианту осуществления изобретения, схематичный вид в разрезе;in fig. 6 – diverter according to the second embodiment of the invention, schematic cross-sectional view;
на фиг. 7 – блок-схема способа производства активированных мишеней облучения в трубной системе контрольно-измерительного оборудования ядерного реактора.in fig. 7 – block diagram of a method for producing activated radiation targets in a pipe system of control and measuring equipment of a nuclear reactor.
Варианты осуществления изобретенияEmbodiments of the Invention
Согласно изобретению предполагается, что для производства искусственных радиоизотопов или радионуклидов можно использовать промышленный ядерный реактор. В частности, обычные аэрошаровые измерительные системы или другие системы, содержащие трубы, например, трубы контрольно-измерительного оборудования, проходящие в активную зону промышленного реактора и/или через нее, могут быть модифицированы и/или добавлены для обеспечения эффективного и экономичного производства радионуклидов в энергогенерирующем режиме реактора.According to the invention, it is assumed that an industrial nuclear reactor can be used to produce artificial radioisotopes or radionuclides. In particular, conventional balloon measurement systems or other systems containing pipes, such as instrumentation pipes, extending into and/or through an industrial reactor core can be modified and/or added to provide efficient and economical production of radionuclides in a power generating plant. reactor mode.
Некоторые из направляющих труб, например промышленной аэрошаровой измерительной системы или системы перемещающейся внутризонной ионизационной камеры (от англ. «Traversing Incore Probe» (TIP)), используются для направления мишеней облучения, содержащих прекурсор требуемого радионуклида, в трубу контрольно-измерительного оборудования в активной зоне реактора и для выпуска активированных мишеней облучения из активной зоны реактора.Some of the guide tubes, such as the industrial balloon measurement system or the Traversing Incore Probe (TIP) system, are used to guide irradiation targets containing the precursor of the desired radionuclide into the instrumentation tube in the core reactor and for releasing activated radiation targets from the reactor core.
На фиг. 1 показана установка 6 для производства активированных мишеней 16 облучения, которая может быть использована в промышленной атомной электростанции 8. В отличие от исследовательского реактора назначением промышленного ядерного реактора является выработка электроэнергии. Номинальная мощность промышленных ядерных реакторов обычно составляет более 100 МВт.In fig. 1 shows a plant 6 for producing activated irradiation targets 16, which can be used in an industrial nuclear power plant 8. Unlike a research reactor, the purpose of an industrial nuclear reactor is to generate electricity. The rated power of industrial nuclear reactors is usually more than 100 MW.
Основой установки 6 для производства активированных мишеней 16 облучения, описанной в поясняющих вариантах осуществления изобретения, является обычная аэрошаровая измерительная система (от англ. Aero-ball Measuring System (AMS)), используемая для измерения плотности потока нейтронов в активной зоне 10 ядерного реактора.The basis of the installation 6 for the production of activated irradiation targets 16, described in the illustrative embodiments of the invention, is a conventional Aero-ball Measuring System (AMS) used to measure the neutron flux density in the core 10 of a nuclear reactor.
Арошаровая измерительная система содержит пневматическую приводную систему, обеспечивающую введение аэрошаров в палец контрольно-измерительного оборудования и удаление аэрошаров из соответствующего пальца контрольно-измерительного оборудования после активации. Как правило, пальцы контрольно-измерительного оборудования проходят в активную зону 10 по всей ее осевой длине. Множество аэрошаров располагаются в линейном порядке в пальце контрольно-измерительного оборудования, образуя столбец аэрошаров. Аэрошары представляют собой, по существу, сферические или круглые зонды, но могут иметь и другую конфигурацию, например эллипсоидальную или цилиндрическую, при условии, что они способны перемещаться по трубопроводам трубной системы контрольно-измерительного оборудования. The aeroball measuring system includes a pneumatic drive system that enables the aeroballs to be inserted into a test equipment finger and the balloons to be removed from a corresponding test equipment finger upon activation. Typically, the fingers of the control equipment extend into the core 10 along its entire axial length. A plurality of balloons are arranged in a linear pattern on the instrument finger to form a column of balloons. Balloons are essentially spherical or circular probes, but may have other configurations, such as ellipsoidal or cylindrical, as long as they are capable of moving through the piping of the instrumentation piping system.
Как показано на фиг. 1, промышленный ядерный реактор содержит трубную систему 12 контрольно-измерительного оборудования, содержащую по меньшей мере один палец 14 контрольно-измерительного оборудования, проходящий через активную зону 10 ядерного реактора. Трубная система 12 контрольно-измерительного оборудования выполнена с возможностью введения мишеней 16 облучения в пальцы 14 контрольно-измерительного оборудования и их извлечения.As shown in FIG. 1, an industrial nuclear reactor includes an instrumentation pipe system 12 including at least one instrumentation finger 14 extending through the nuclear reactor core 10. The pipe system 12 of the control and measuring equipment is made with the possibility of introducing irradiation targets 16 into the fingers 14 of the control and measuring equipment and their removal.
Мишени 16 облучения содержат оболочку, заключающую в себе сердцевину из неделящегося материала и содержащую подходящий прекурсорный материал для получения радионуклидов, которые используются в медицине и/или других областях применения.The irradiation targets 16 comprise a shell enclosing a core of non-fissile material and containing suitable precursor material for producing radionuclides that are used in medicine and/or other applications.
Оболочка герметично инкапсулирует сердцевину. В качестве примера, для формирования оболочки может использоваться материал, который не активируется под действием нейтронного потока, например материал, включающий полиэфиркетон (PEEK). Оболочка, предпочтительно, может быть частично, изготовлена из металлического материала для улучшения обнаружения, например, с помощью индуктивного датчика.The shell hermetically encapsulates the core. As an example, a material that is not activated by neutron flux, such as a material including polyetheretherketone (PEEK), can be used to form the shell. The shell may preferably be partly made of a metallic material to improve detection, for example by an inductive sensor.
Сердцевина, в частности, содержит прекурсорный материал в виде порошка.The core, in particular, contains precursor material in powder form.
Предпочтительнее, мишени 16 облучения состоят из прекурсорного материала, который преобразуется в требуемый радионуклид при активации нейтронным потоком в активной зоне 10 функционирующего промышленного ядерного реактора. Подходящими прекурсорными материалами являются Mo-98, Yb-176 и Lu-176, которые преобразуются в Mo-99 и Lu177, соответственно. Однако следует понимать, что изобретение не ограничивается использованием конкретного прекурсорного материала.More preferably, the irradiation targets 16 consist of a precursor material that is converted to the desired radionuclide when activated by a neutron flux in the core 10 of an operating industrial nuclear reactor. Suitable precursor materials are Mo-98, Yb-176 and Lu-176, which are converted to Mo-99 and Lu177, respectively. However, it should be understood that the invention is not limited to the use of a particular precursor material.
Трубопроводы 13 трубной системы 12 контрольно-измерительного оборудования проходят через барьер 11 реактора и соединены с одним или более пальцами 14 контрольно-измерительного оборудования. Предпочтительно, пальцы 14 контрольно-измерительного оборудования проходят через крышку корпуса высокого давления ядерного реактора, при этом пальцы 14 контрольно-измерительного оборудования проходят сверху вниз, по существу, по всей осевой длине активной зоны 10 реактора. Соответствующий нижний конец пальцев 14 контрольно-измерительного оборудования в нижней части активной зоны 10 реактора закрыт и/или снабжен упором, в результате чего, мишени 16 облучения, вставленные в палец 14 контрольно-измерительного оборудования, образуют столб, при этом каждая мишень 16 занимает предварительно определенное осевое положение.Conduits 13 of the instrumentation piping system 12 extend through the reactor barrier 11 and are connected to one or more instrumentation fingers 14. Preferably, the instrumentation fingers 14 extend through the pressure vessel cover of the nuclear reactor, with the instrumentation fingers 14 extending from top to bottom along substantially the entire axial length of the reactor core 10. The corresponding lower end of the control equipment fingers 14 in the lower part of the reactor core 10 is closed and/or provided with a stop, as a result of which the irradiation targets 16 inserted into the control equipment finger 14 form a column, with each target 16 pre-occupied a certain axial position.
Активация мишеней 16, предпочтительно, оптимизируется путем размещения мишеней 16 облучения в предварительно определенных областях активной зоны реактора, в которых нейтронный поток является достаточным для полного преобразования исходного материала, содержащегося в мишенях 16 облучения, в требуемый радионуклид.Activation of the targets 16 is preferably optimized by placing the irradiation targets 16 in predetermined regions of the reactor core in which the neutron flux is sufficient to completely convert the feed material contained in the irradiation targets 16 into the desired radionuclide.
Надлежащее позиционирование мишеней 16 облучения может быть достигнуто с помощью ложных мишеней 18, изготовленных из инертного материала, предпочтительно из магнитного материала, и последовательного расположения ложных мишеней 18 и мишеней 16 облучения в трубной системе 12 контрольно-измерительного оборудования так, чтобы сформировать столб мишеней 16, 18 в пределах пальца 14 контрольно-измерительного оборудования. Фактически, в активной зоне 10 реактора мишени 16 облучения занимают предварительно вычисленные оптимальные осевые позиции, а остальные позиции заняты инертными ложными мишенями 18 или остаются пустыми. Однако предпочтительно, чтобы большинство позиций в пальцах 14 контрольно-измерительного оборудования занимали мишени 16 облучения, а не ложные мишени 18, таким образом, повышается производство радионуклидов.Proper positioning of the irradiation targets 16 can be achieved by using dummy targets 18 made of an inert material, preferably a magnetic material, and sequentially arranging the dummy targets 18 and irradiation targets 16 in the instrumentation tubing system 12 so as to form a column of targets 16, 18 within finger 14 of the instrumentation equipment. In fact, in the reactor core 10, the irradiation targets 16 occupy pre-calculated optimal axial positions, and the remaining positions are occupied by inert false targets 18 or remain empty. However, it is preferable that the majority of positions in the control equipment fingers 14 be occupied by irradiation targets 16 rather than decoy targets 18, thereby increasing radionuclide production.
Необязательные ложные мишени 18 изготавливают из инертного материала, который в активной зоне 10 действующего ядерного реактора, по существу, не активируется. Предпочтительно, ложные мишени 18 могут быть изготовлены из недорогих инертных материалов и могут повторно использоваться после короткого времени распада, что позволяет дополнительно уменьшить количество радиоактивных отходов. Предпочтительнее, ложные мишени являются магнитными.The optional decoys 18 are made from an inert material that is substantially not activated in the active nuclear reactor core 10. Preferably, decoys 18 can be made from inexpensive inert materials and can be reused after a short decay time, further reducing the amount of radioactive waste. Preferably, the decoys are magnetic.
Установка 6 приспособлена для работы с мишенями 16 облучения и ложными мишенями 18, имеющими круглую, цилиндрическую, эллиптическую или сферическую форму и диаметр, соответствующий зазору пальца 14 контрольно-измерительного оборудования аэрошаровой измерительной системы.Installation 6 is adapted to work with irradiation targets 16 and false targets 18 having a round, cylindrical, elliptical or spherical shape and a diameter corresponding to the gap of the finger 14 of the control and measuring equipment of the aeroball measuring system.
Мишени 16, 18 предпочтительно имеют круглую форму, предпочтительно, сферическую или цилиндрическую форму, позволяющую мишеням 16, 18 плавно скользить через и легко направляться в трубную систему 12 контрольно-измерительного оборудования под действием сжатого газа, такого как воздух или азот, и/или под действием силы тяжести.The targets 16, 18 preferably have a circular shape, preferably a spherical or cylindrical shape, allowing the targets 16, 18 to slide smoothly through and be easily guided into the instrumentation tubing system 12 under the influence of a compressed gas, such as air or nitrogen, and/or under the action of gravity.
Предпочтительно диаметр мишеней 16, 18 находится в диапазоне от 1 до 3 мм, предпочтительно, составляет около 1,7 мм.Preferably, the diameter of the targets 16, 18 is in the range of 1 to 3 mm, preferably about 1.7 mm.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, промышленный ядерный реактор представляет собой реактор, охлаждаемый водой под давлением. Предпочтительнее, трубная система 12 контрольно-измерительного оборудования изготовлена на основе обычной аэрошаровой измерительной системы реактора, охлаждаемого водой под давлением (PWR), такого как ядерный реактор EPRTM или SiemensTM PWR.According to a preferred embodiment of the invention, the industrial nuclear reactor is a pressurized water cooled reactor. More preferably, the instrumentation tube system 12 is based on a conventional pressurized water reactor (PWR) balloon instrumentation system, such as an EPR ™ nuclear reactor or a Siemens ™ PWR.
Однако специалистам в данной области техники будет понятно, что изобретение не ограничивается использованием аэрошаровой измерительной системы реактора PWR. Вместо этого также можно использовать трубы контрольно-измерительного оборудования системы перемещающейся внутризонной ионизационной камеры (TIP) реактора, охлаждаемого кипящей водой (BWR), смотровые окна канадского тяжеловодного уранового реактора (реактора CANDU) и каналы измерения температуры и/или нейтронного потока в тяжеловодном реакторе.However, those skilled in the art will appreciate that the invention is not limited to the use of a PWR balloon metering system. Instead, it is also possible to use Boiling Water Reactor (BWR) moving intrazone ionization chamber (TIP) system instrumentation tubes, Canadian heavy water uranium reactor (CANDU) observation ports, and heavy water reactor temperature and/or neutron flux measurement channels.
Как показано на фиг. 1, установка 6 содержит систему 21 подачи мишеней облучения, предназначенную для снабжения трубной системы 12 контрольно-измерительного оборудования неактивированными мишенями 16 облучения.As shown in FIG. 1, installation 6 contains a system 21 for supplying irradiation targets, designed to supply the pipe system 12 of control and measuring equipment with non-activated irradiation targets 16.
Система 21 подачи мишеней облучения содержит подающую трубу 23, имеющую выходной конец, предназначенный для соединения с трубной системой 12 контрольно-измерительного оборудования. Система 21 подачи мишеней облучения дополнительно содержит блок 22 подачи, приспособленный для подачи мишеней 16 облучения, и, при необходимости, ложных мишеней 18 в установку 6. Блок 22 подачи выполнен с возможностью соединения с входным концом подающей трубы 23. Блок 22 подачи, например, содержит контейнер, воронку или картридж, содержащий неактивированные мишени 16 облучения и/или ложные мишени 18.The irradiation target supply system 21 contains a supply pipe 23 having an outlet end intended for connection to the pipe system 12 of control and measuring equipment. The irradiation target supply system 21 further comprises a supply unit 22 adapted for supplying irradiation targets 16, and, if necessary, false targets 18 into the installation 6. The supply unit 22 is configured to be connected to the inlet end of the supply pipe 23. The supply unit 22, for example, contains a container, funnel or cartridge containing non-activated irradiation targets 16 and/or false targets 18.
В примере, представленном на фиг. 1, система 21 подачи мишеней облучения дополнительно содержит стопор 20, приспособленный для блокирования перемещения мишеней 16 облучения и необязательных ложных мишеней 18 через подающую трубу 23. Указанный стопор 20 может представлять собой палец с магнитным или пневматическим приводом.In the example shown in FIG. 1, the irradiation target supply system 21 further includes a stopper 20 adapted to block movement of the irradiation targets 16 and optional dummy targets 18 through the supply pipe 23. The stopper 20 may be a magnetically or pneumatically actuated pin.
Система 21 подачи мишеней облучения снабжает устройство мишенями 16 облучения, которые представляют собой неактивированные мишени 16 облучения, то есть мишени 16 облучения, которые не подвергались какомулибо облучению в активной зоне 10 ядерного реактора и не содержат радиоактивных изотопов.The irradiation target supply system 21 supplies the device with irradiation targets 16 that are non-activated irradiation targets 16, that is, irradiation targets 16 that have not been subjected to any irradiation in the nuclear reactor core 10 and do not contain radioactive isotopes.
Как показано на фиг. 2, установка 6 дополнительно содержит приводную систему 25 для мишеней, выполненную с возможностью транспортировки мишеней 16 облучения и необязательных ложных мишеней 18 через установку 6.As shown in FIG. 2, installation 6 further includes a target drive system 25 configured to transport irradiation targets 16 and optional decoy targets 18 through installation 6.
Приводная система 25 для мишеней выполнена с возможностью транспортировки мишеней 16, 18, в частности, из системы 21 подачи в пальцы 14 контрольно-измерительного оборудования в предварительно определенном линейном порядке и для вытеснения мишеней 16 облучения и ложных мишеней 18 из пальца 14 контрольно-измерительного оборудования при сохранении линейного порядка расположения мишеней 16, 18.The target drive system 25 is configured to transport targets 16, 18, in particular, from the feed system 21 to the control equipment fingers 14 in a predetermined linear order and to displace the irradiation targets 16 and false targets 18 from the control equipment finger 14 while maintaining the linear order of the targets 16, 18.
Предпочтительно, приводная система 25 для мишеней является пневматической и использует сжатый газ, например, азот или воздух. Указанная система позволяет быстро манипулировать мишенями 16 и, при необходимости, ложными мишенями 18.Preferably, the target drive system 25 is pneumatic and uses a compressed gas, such as nitrogen or air. This system allows you to quickly manipulate targets 16 and, if necessary, false targets 18.
Предпочтительно, приводная система 25 для мишеней содержит одну или более пневматических клапанных батарей (не показаны), обеспечивающих раздельное управление вводом и транспортировкой мишеней 16 облучения и, при необходимости, ложных мишеней 18 в трубной системе 12 контрольно-измерительного оборудования. Клапанные батареи приводной системы 25 для мишеней могут быть реализованы в качестве подсистемы в дополнение к клапанным батареям обычной аэрошаровой измерительной системы, либо может быть установлена отдельная приводная система 25 для мишеней.Preferably, the target drive system 25 includes one or more pneumatic valve banks (not shown) to separately control the introduction and transport of irradiation targets 16 and, if necessary, dummy targets 18 in the instrumentation tubing system 12. The valve banks of the target drive system 25 may be implemented as a subsystem in addition to the valve banks of a conventional balloon measurement system, or a separate target drive system 25 may be installed.
В системе 21 подачи мишени 16 облучения и необязательные ложные мишени 18 могут перемещаться из блока 22 подачи в подающую трубу 23 под действием силы тяжести или приводной системы 25 для мишеней.In the feed system 21, the irradiation targets 16 and optional dummy targets 18 may be moved from the feed unit 22 to the feed pipe 23 by gravity or the target drive system 25.
Установка 6 дополнительно содержит систему 27 выгрузки мишеней облучения, приспособленную для приема мишеней 16 облучения из трубной системы 12 контрольно-измерительного оборудования и для выгрузки указанных мишеней 16 облучения в экранированный контейнер 34 для хранения. Система 27 выгрузки мишеней облучения подробнее описана ниже со ссылкой на фиг. 1.Installation 6 additionally contains a system 27 for unloading irradiation targets, adapted for receiving irradiation targets 16 from the pipe system 12 of control and measuring equipment and for unloading said irradiation targets 16 into a shielded container 34 for storage. The irradiation target unloading system 27 is described in more detail below with reference to FIG. 1.
Установка 6 согласно изобретению дополнительно содержит станцию 30 распада, расположенную между трубной системой 12 контрольно-измерительного оборудования и системой 27 выгрузки мишеней облучения.Installation 6 according to the invention additionally contains a decay station 30 located between the pipe system 12 of control and measuring equipment and the system 27 for unloading irradiation targets.
Станция 30 распада предназначена для приема частично или полностью активированных мишеней 16 облучения из конструкции активной зоны ядерного реактора и, в частности, выводимых из трубной системы 12 контрольно-измерительного оборудования.Decay station 30 is designed to receive partially or fully activated irradiation targets 16 from the nuclear reactor core structure and, in particular, removed from the pipe system 12 of control and measuring equipment.
Станция 30 распада, в частности, предназначена для удерживания полностью активированных мишеней 16 облучения в течение предварительно определенного времени, чтобы обеспечить предварительно определенное снижение активности полностью активированных мишеней 16 облучения перед выгрузкой указанных мишеней 16 облучения в контейнер 34 для хранения посредством системы 27 выгрузки мишеней облучения. Decay station 30 is specifically designed to hold fully activated irradiation targets 16 for a predetermined time to provide a predetermined reduction in the activity of fully activated irradiation targets 16 before unloading said irradiation targets 16 into a storage container 34 by irradiation target unloading system 27.
Предпочтительно, чтобы станция 30 распада располагалась снаружи активной зоны 10 реактора, но предпочтительнее, в пределах доступных областей внутри защитной оболочки реактора. Станция 30 распада будет более подробно описываться далее со ссылкой на фиг. 1 и 3.Preferably, the disintegration station 30 is located outside the reactor core 10, but preferably within accessible areas within the reactor containment. The decay station 30 will be described in more detail below with reference to FIG. 1 and 3.
Согласно варианту осуществления изобретения, представленному на фиг. 1, установка 6 дополнительно содержит дивертор 32, приспособленный поочередно задавать траекторию перемещения мишеней 16 облучения и необязательных ложных мишеней 18 между системой 21 подачи мишеней облучения и трубной системой 12 контрольно-измерительного оборудования, либо между трубной системой 12 контрольно-измерительного оборудования и станцией 30 распада. Конкретнее, дивертор 32 имеет первую конфигурацию, в которой он определяет траекторию перемещения мишеней 16 облучения и необязательных ложных мишеней 18 из трубной системы 12 контрольно-измерительного оборудования в станцию 30 распада, и вторую конфигурацию, в которой определяет траекторию перемещения мишеней 16 облучения и необязательных ложных мишеней 18 из системы 21 подачи мишеней облучения в трубную систему 12 контрольно-измерительного оборудования.According to the embodiment of the invention shown in FIG. 1, installation 6 additionally contains a diverter 32, adapted to alternately set the trajectory of movement of irradiation targets 16 and optional false targets 18 between the irradiation target supply system 21 and the pipe system 12 of control and measuring equipment, or between the pipe system 12 of control and measuring equipment and the decay station 30 . More specifically, the diverter 32 has a first configuration in which it determines the path of movement of the irradiation targets 16 and optional decoys 18 from the instrumentation tube system 12 to the decay station 30, and a second configuration in which it determines the path of movement of the irradiation targets 16 and optional decoys. targets 18 from the system 21 for supplying irradiation targets to the pipe system 12 of control and measuring equipment.
Перемещение мишеней 16 облучения и необязательных ложных мишеней через дивертор 32 обеспечивает приводная система 25 для мишеней.The movement of the irradiation targets 16 and optional dummy targets through the diverter 32 is provided by a target drive system 25.
Установка 6 дополнительно содержит коммутационный блок 40, выполненный с возможность перевода дивертора 32 в первую конфигурацию или во вторую конфигурацию, в зависимости от необходимости.Installation 6 additionally contains a switching unit 40, configured to transfer the diverter 32 to the first configuration or to the second configuration, depending on the need.
Дивертор 32 будет описываться более подробно далее со ссылкой на фиг. 5 и 6.The diverter 32 will be described in more detail below with reference to FIG. 5 and 6.
Как показано на фиг. 2, установка 6 дополнительно содержит блок 42 измерения и управления (от англ. «instrumentation and control unit» (ICU)), соединенный с системой 21 подачи мишеней облучения, трубной системой 12 контрольно-измерительного оборудования, приводной системой 25 для мишеней, коммутационным блоком 40, станцией 30 распада и системой 27 выгрузки мишеней облучения.As shown in FIG. 2, installation 6 additionally contains a measurement and control unit 42 (from the English “instrumentation and control unit” (ICU)), connected to a system 21 for supplying irradiation targets, a pipe system 12 of control and measuring equipment, a drive system 25 for targets, a switching unit 40, decay station 30 and system 27 for unloading irradiation targets.
Предпочтительно, блок 42 измерения и управления также соединен с системой 28 мониторинга неисправностей аэрошаровой измерительной системы, оповещающей о любых ошибках. Система 28 мониторинга неисправностей может быть не связана с существующей аэрошаровой измерительной системой, а может быть непосредственно подключена к главному диспетчерскому пункту.Preferably, the measurement and control unit 42 is also connected to a fault monitoring system 28 of the balloon measuring system, which notifies of any errors. The fault monitoring system 28 may not be connected to an existing balloon measurement system, but may be directly connected to the main control tower.
Кроме того, установка 6 содержит систему 26 онлайн-мониторинга активной зоны для регулирования активации мишеней 16 облучения.In addition, installation 6 contains an online core monitoring system 26 for regulating the activation of irradiation targets 16.
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения система 26 мониторинга активной зоны и блок 24 измерения и управления выполнены так, что процесс активации для преобразования мишеней 16 облучения в требуемый радионуклид оптимизируется на основании показателей фактического состояния реактора, характеризующих, в частности, текущий поток нейтронов, выгорание топлива, мощность реактора и/или загрузку. Таким образом, для достижения оптимальных результатов можно рассчитать оптимальное осевое положение мишеней облучения и продолжительность облучения. Однако не имеет значения, выполняется ли фактический расчет интегральным блоком 42 измерения и управления, либо системой 26 мониторинга активной зоны аэрошаровой измерительной системы измерения.According to one embodiment of the invention, the core monitoring system 26 and the measurement and control unit 24 are designed so that the activation process for converting the irradiation targets 16 into the required radionuclide is optimized based on indicators of the actual state of the reactor, characterizing, in particular, the current neutron flux and fuel burnup , reactor power and/or load. Thus, to achieve optimal results, the optimal axial position of the irradiation targets and the irradiation duration can be calculated. However, it does not matter whether the actual calculation is performed by the integrated measurement and control unit 42 or by the core monitoring system 26 of the balloon measurement system.
Станция 30 распада согласно первому варианту осуществления изобретения будет подробнее описываться далее со ссылкой на фиг. 3.The disintegration station 30 according to the first embodiment of the invention will be described in more detail below with reference to FIGS. 3.
Станция 30 распада согласно первому варианту осуществления изобретения, предпочтительно, выполнена с возможностью приема цилиндрических мишеней 16 облучения, предпочтительно, имеющих круглое основание. Как описано выше, мишени 16 облучения, предпочтительно, имеют диаметр от 1 мм до 3 мм и, предпочтительно, равный примерно 1,7 мм.The decay station 30 according to the first embodiment of the invention is preferably configured to receive cylindrical irradiation targets 16, preferably having a circular base. As described above, the irradiation targets 16 preferably have a diameter of 1 mm to 3 mm, and preferably equal to about 1.7 mm.
Длина каждой цилиндрической мишени 16 облучения, предпочтительно, больше или равна удвоенному диаметру мишеней 16 облучения. Верхний предел длины цилиндрических мишеней 16 облучения, в частности, определяется радиусом кривизны трубопроводов установки 6. Длина каждой цилиндрической мишени 16 составляет, например, от 60 мм до 75 мм и, в частности, равна примерно 70 мм.The length of each cylindrical irradiation target 16 is preferably greater than or equal to twice the diameter of the irradiation targets 16. The upper limit on the length of the cylindrical irradiation targets 16 is in particular determined by the radius of curvature of the pipelines of the installation 6. The length of each cylindrical target 16 is, for example, from 60 mm to 75 mm, and in particular is approximately 70 mm.
Станция 30 распада имеет корпус 50, ограничивающий трубопровод 52 распада, предназначенный для вмещения мишеней 16 облучения и, в частности, частично или полностью активированных мишеней облучения.Decay station 30 has a housing 50 defining a decay conduit 52 designed to accommodate irradiation targets 16 and, in particular, partially or fully activated irradiation targets.
Линейный порядок мишеней 16 облучения в трубной системе 12 контрольно-измерительного оборудования сохраняется в станции 30 распада.The linear order of the irradiation targets 16 in the instrumentation tube system 12 is maintained in the disintegration station 30 .
Установка 6 может содержать разделительное устройство 53 (показано на фиг. 3), расположенное вдоль траектории перемещения мишеней 16, 18 от трубной системы 12 контрольно-измерительного оборудования к станции 30 распада для удаления необязательных ложных мишеней 18, в результате чего, в станцию 30 распада перемещаются только мишени 16 облучения. Предпочтительно, ложные мишени 18 являются магнитными, а мишени 16 облучения являются немагнитными, причем разделительное устройство 53 содержит необязательное магнитное устройство, например, содержащее электромагнит и расположенное вдоль траектории мишеней 16, 18 от трубной системы 12 контрольно-измерительного оборудования к станции 30 распада для удерживания только ложных мишеней 18. Следует отметить, если присутствуют ложные мишени 18, обычно они находятся в пальце 14 контрольно-измерительного оборудования ниже мишеней 16, чтобы при перемещении мишеней 16, 18 из трубной системы 12 контрольно-измерительного оборудования к станции 30 распада, мишени 16 облучения перемещались впереди ложных мишеней 18. Ложные мишени 18 и разделительное устройство 53 не являются обязательными.The installation 6 may include a separation device 53 (shown in FIG. 3) located along the path of movement of the targets 16, 18 from the instrumentation pipe system 12 to the decay station 30 to remove unnecessary false targets 18, resulting in the decay station 30 Only the irradiation targets 16 move. Preferably, the decoy targets 18 are magnetic and the irradiation targets 16 are non-magnetic, wherein the separating device 53 includes an optional magnetic device, for example, containing an electromagnet and located along the path of the targets 16, 18 from the instrumentation pipe system 12 to the disintegration station 30 for holding only decoy targets 18. It should be noted that if decoy targets 18 are present, they will typically be located in the test equipment finger 14 below the targets 16, so that when the targets 16, 18 are moved from the test equipment pipe system 12 to the decay station 30, the target 16 irradiations moved ahead of the false targets 18. The false targets 18 and the separating device 53 are optional.
Трубопровод 52 распада, предпочтительно, имеет круглое поперечное сечение. Внутренний диаметр трубопровода 52 распада, по существу, соответствует внешнему диаметру мишеней 16 облучения.The disintegration line 52 preferably has a circular cross-section. The inner diameter of the decay conduit 52 essentially matches the outer diameter of the irradiation targets 16.
Корпус 50 содержит радиационно-защитный экран 54, обеспечивающий защиту среды, окружающей станцию 30 распада, от излучения, испускаемого частично или полностью активированными мишенями 16 облучения, содержащимися в станции 30 распада, и, в частности, для ограничения величины излучения, исходящего изнутри станции 30 распада в окружающую среду.The housing 50 includes a radiation shield 54 to protect the environment surrounding the decay station 30 from radiation emitted by partially or fully activated radiation targets 16 contained in the decay station 30, and, in particular, to limit the amount of radiation emanating from inside the station 30 disintegration into the environment.
Радиационно-защитный экран 54 изготавливают из материала, предназначенного для поглощения или отражения излучения, в частности альфа-, гамма- и/или бетаизлучения. Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, радиационнозащитный экран 54 изготавливают из свинца или вольфрама или их сочетания.The radiation shield 54 is made of a material designed to absorb or reflect radiation, in particular alpha, gamma and/or beta radiation. According to one embodiment of the invention, the radiation shield 54 is made of lead or tungsten or a combination thereof.
Толщину радиационно-защитного экрана 54 выбирают, в частности, в зависимости от природы радионуклидов, которые должны находиться в станции 30 распада, и, в частности, в зависимости от величины испускаемого излучения. Предпочтительно, толщину радиационно-защитного экрана 54 выбирают так, чтобы доза излучения, проникающего наружу станции 30 распада в окружающую среду, была меньше или равна предварительно определенному порогу. Предварительно определенный порог составляет, например, 25 мкЗв/ч на расстоянии 50 см от станции 30 распада.The thickness of the radiation shield 54 is selected, in particular, depending on the nature of the radionuclides that are to be located in the decay station 30, and, in particular, depending on the magnitude of the emitted radiation. Preferably, the thickness of the radiation shield 54 is selected such that the dose of radiation penetrating from outside the decay station 30 into the environment is less than or equal to a predetermined threshold. The predetermined threshold is, for example, 25 μSv/h at a distance of 50 cm from the decay station 30.
Радиационно-защитный экран 54, предпочтительно, проходит во всей окружной наружной поверхности корпуса 50. В частности, радиационно-защитный экран 54 образует стенку корпуса 50, ограничивающую трубопровод 52 распада.The radiation shield 54 preferably extends throughout the entire circumferential outer surface of the housing 50. In particular, the radiation shield 54 forms a wall of the housing 50 delimiting the decay conduit 52.
Трубопровод 52 распада имеет:The decay pipeline 52 has:
- вход 56, предназначенный для соединения с трубной системой 12 контрольно-измерительного оборудования, для приема мишеней 16 облучения;- input 56, intended for connection with the pipe system 12 of control and measuring equipment, for receiving irradiation targets 16;
- выход 58, предназначенный для соединения с системой 27 выгрузки мишеней облучения, для выгрузки мишеней 16 облучения из станции 30 распада.- output 58, intended for connection with the system 27 for unloading irradiation targets, for unloading irradiation targets 16 from the decay station 30.
Вход 56 трубопровода распада образует вход станции 30 распада, а выход 58 трубопровода распада образует выход станции 30 распада.The inlet 56 of the disintegration pipeline forms the input of the disintegration station 30, and the output 58 of the disintegration pipeline forms the output of the disintegration station 30.
Вход 56 трубопровода распада, в частности, предназначен для соединения с трубной системой 12 контрольно-измерительного оборудования в первой конфигурации дивертора 32.The decay conduit inlet 56 is particularly designed to connect to the instrumentation piping system 12 in the first configuration of the divertor 32.
Предпочтительно, длина трубопровода 52 распада между входом 56 и выходом 58 равна или превышает длину зоны активации трубной системы 12 контрольно-измерительного оборудования, таким образом, все мишени 16 облучения, активированные в трубной системе 12 контрольно-измерительного оборудования, вмещаются в трубопровод 52 распада. Зона активации соответствует зоне трубной системы 12 контрольно-измерительного оборудования, предназначенной для приема мишеней 16 облучения, которые подвергаются активации в активной зоне. В частности, длина трубопровода 52 распада между входом 56 и выходом 58 больше или равна длине пальца 14 контрольно-измерительного оборудования.Preferably, the length of the decay conduit 52 between the inlet 56 and the outlet 58 is equal to or greater than the length of the activation zone of the instrumentation conduit 12, such that all irradiation targets 16 activated in the instrumentation conduit 12 are contained within the disintegration conduit 52. The activation zone corresponds to the zone of the pipe system 12 of control and measuring equipment designed to receive irradiation targets 16 that are activated in the core. In particular, the length of the decay line 52 between the inlet 56 and the outlet 58 is greater than or equal to the length of the instrument pin 14.
Согласно первому варианту осуществления изобретения, представленному на фиг. 3, трубопровод 52 распада проходит прямолинейно от входа 56 к выходу 58.According to a first embodiment of the invention shown in FIG. 3, the disintegration line 52 extends in a straight line from inlet 56 to outlet 58.
Как показано на фиг. 3, трубопровод 52 распада, предпочтительно, проходит с наклоном от входа 56 к выходу 58. Указанный наклон предотвращает перемещение мишеней 16 облучения к входу 56 трубопровода распада при отсутствии дополнительной силы, направленной к входу 56 трубопровода распада.As shown in FIG. 3, the decay conduit 52 preferably extends at an angle from the inlet 56 to the outlet 58. This inclination prevents the irradiation targets 16 from moving toward the inlet 56 of the disintegration conduit in the absence of an additional force directed toward the inlet 56 of the disintegration conduit.
Согласно одному из альтернативных вариантов осуществления изобретения (не показан), трубопровод 52 распада проходит, по существу, горизонтально.According to one alternative embodiment of the invention (not shown), the disintegration line 52 runs substantially horizontally.
Корпус 50 является, например, по существу, цилиндрическим.The housing 50 is, for example, substantially cylindrical.
Станция 30 распада дополнительно содержит:Decay station 30 further contains:
- первый блок 60 подачи сжатого газа, соединенный с выходом 58 трубопровода распада для подачи сжатого газа в трубопровод 52 распада через выход 58; и- a first compressed gas supply unit 60 connected to the output 58 of the disintegration pipeline for supplying compressed gas to the disintegration pipeline 52 through the output 58; And
- второй блок 62 подачи сжатого газа, соединенный с входом 56 трубопровода распада для подачи сжатого газа в трубопровод 52 распада через вход 56.- a second compressed gas supply unit 62 connected to the inlet 56 of the disintegration pipeline for supplying compressed gas to the disintegration pipeline 52 through the inlet 56.
Первый и второй блоки 60, 62 подачи сжатого газа показаны только схематически на фиг. 2.The first and second compressed gas supply units 60, 62 are shown only schematically in FIG. 2.
Первый и второй блоки 60, 62 подачи сжатого газа являются, в частности, частью приводной системой 25 для мишеней облучения. Например, первый и второй блоки 60, 62 подачи сжатого газа соединены с общим источником 63 сжатого газа приводной системы 25 для мишеней облучения.The first and second compressed gas supply units 60, 62 are in particular part of the drive system 25 for the irradiation targets. For example, the first and second compressed gas supply units 60, 62 are connected to a common compressed gas source 63 of the drive system 25 for irradiation targets.
Как показано на фиг. 1, станция 30 распада дополнительно содержит входной распределитель 68, расположенный на входе 56 трубопровода распада, приспособленный для единовременного выпуска только предварительно определенного количества мишеней 16 облучения из станции 30 распада по направлению к трубной системе 12 контрольно-измерительного оборудования, удерживая по меньшей мере некоторое количество мишеней 16 облучения в станции 30 распада, то есть, остальные мишени 16 облучения. Входной распределитель 68 обеспечивает выпуск мишеней 16 облучения, ближайших к входу 56 трубопровода распада.As shown in FIG. 1, the disintegration station 30 further includes an inlet distributor 68 located at the inlet 56 of the disintegration conduit, adapted to release only a predetermined number of irradiation targets 16 at a time from the disintegration station 30 towards the instrumentation pipe system 12, retaining at least some irradiation targets 16 in the decay station 30, that is, the remaining irradiation targets 16. The input distributor 68 provides the release of irradiation targets 16 closest to the inlet 56 of the decay pipeline.
Входной распределитель 68 способен зажимать и удерживать мишень 16 облучения в трубопроводе 52 распада, противодействуя потоку сжатого газа, циркулирующего по трубопроводу 52 распада.The input distributor 68 is capable of clamping and holding the irradiation target 16 in the disintegration conduit 52 against the flow of compressed gas circulating through the disintegration conduit 52 .
Предварительно определенное количество мишеней 16 облучения меньше общего количества мишеней 16 облучения, которое может вместить станция 30 распада.The predetermined number of irradiation targets 16 is less than the total number of irradiation targets 16 that the decay station 30 can accommodate.
Входной распределитель 68, предпочтительно, приспособлен для единовременного выпуска только предварительно определенного количества мишеней 16 облучения из станции 30 распада по направлению к трубной системе 12 контрольно-измерительного оборудования, удерживая по меньшей мере некоторое количество мишеней 16 облучения в станции 30 распада, то есть остальные мишени 16 облучения, независимо от магнитных свойств мишеней 16 облучения, в частности, за счет механического действия.The inlet distributor 68 is preferably adapted to release only a predetermined number of irradiation targets 16 at a time from the decay station 30 towards the instrumentation pipe system 12, while retaining at least some of the irradiation targets 16 in the decay station 30, i.e. the remaining targets 16 irradiation, regardless of the magnetic properties of the irradiation targets 16, in particular due to mechanical action.
В частности, входной распределитель 68 содержит в направлении от входа 56 трубопровода распада к выходу 58 трубопровода распада последовательно расположенные:In particular, the inlet distributor 68 contains, in the direction from the inlet 56 of the disintegration pipeline to the outlet 58 of the disintegration pipeline, sequentially located:
- запорный элемент 70, перемещаемый между позицией блокировки, в которой он препятствует перемещению мишеней 16 облучения из трубопровода 52 распада через вход 56 трубопровода распада, и позицией разблокировки, в которой он допускает выпуск предварительно определенного количества мишеней 16 облучения из трубопровода 52 распада через вход 56 трубопровода распада;- a locking element 70 movable between a locking position in which it prevents the movement of irradiation targets 16 from the decay line 52 through the decay line inlet 56, and a unlocking position in which it allows the release of a predetermined number of irradiation targets 16 from the decay line 52 through the inlet 56 pipeline decay;
- фиксатор 72, перемещаемый между втянутым положением, в котором он допускает перемещение мишеней 16 облучения, и выдвинутым положением, в котором он проходит по меньшей мере частично в трубопровод 52 распада, и может упираться в мишень 16 облучения, препятствуя перемещению указанной мишени 16 облучения по направлению к входу 56 трубопровода распада.- a latch 72 movable between a retracted position, in which it allows movement of the irradiation targets 16, and an extended position, in which it extends at least partially into the decay conduit 52, and can abut the irradiation target 16, preventing the movement of the specified irradiation target 16 along towards the entrance 56 of the decay pipeline.
Входной распределитель 68 дополнительно содержит:Input distributor 68 further includes:
- первый исполнительный механизм 74, предназначенный для перемещения запорного элемента 70 между позицией блокировки и позицией разблокировки; а также- a first actuator 74 for moving the locking element 70 between a locking position and an unlocking position; and
- второй исполнительный механизм 76, предназначенный для перемещения фиксатора 72 между выдвинутым положением и втянутым положением.- a second actuator 76 for moving the latch 72 between an extended position and a retracted position.
Благодаря своей конфигурации запорный элемент 70 в позиции блокировки и фиксатор 72 в выдвинутом положении способны пропускать газ.Due to their configuration, the locking element 70 in the locked position and the latch 72 in the extended position are capable of allowing gas to pass through.
Стопорный элемент 70, например, содержит стопорный палец 73, выполненный с возможностью радиального выдвижения в трубопровод 52 распада в позицию блокировки, препятствуя перемещению мишеней 16 облучения. В частности, стопорный палец содержит приводной конец, соединенный с первым исполнительным механизмом 74 и свободный конец, противоположный приводному концу. В выдвинутом положении свободный конец стопорного пальца 73 упирается во внутреннюю поверхность трубопровода 52 распада. В выдвинутом положении стопорный палец 73 проходит от одной стороны трубопровода 52 распада к его противоположной вдоль диаметра трубопровода 52 распада. В частности, длина стопорного пальца 73 больше или равна диаметру трубопровода 52 распада.The locking element 70, for example, includes a locking pin 73 configured to extend radially into the disintegration conduit 52 to a locking position, preventing movement of the irradiation targets 16. Specifically, the locking pin includes a drive end coupled to the first actuator 74 and a free end opposite the drive end. In the extended position, the free end of the locking pin 73 abuts the inner surface of the disintegration pipeline 52. In the extended position, the locking pin 73 extends from one side of the disintegration conduit 52 to the opposite side along the diameter of the disintegration conduit 52. In particular, the length of the locking pin 73 is greater than or equal to the diameter of the disintegration pipeline 52.
В позиции разблокировки запорный элемент 70, предпочтительно, втянут в корпус 50 и не выступает в трубопровод 52 распада.In the unlocked position, the closure member 70 is preferably retracted into the housing 50 and does not protrude into the disintegration line 52.
Первый исполнительный механизм 74 представляет собой, например, пневматический, магнитный или гидравлический исполнительный механизм.The first actuator 74 is, for example, a pneumatic, magnetic or hydraulic actuator.
В выдвинутом положении фиксатор 72 зажимает мишени 16 облучения, прижимая их к внутренней стенке трубопровода 52 распада. Фиксатор 72 выполнен с возможностью приложения силы, в частности радиальной силы, к мишени 16 облучения, в которую он упирается в выдвинутом положении, причем фиксатор способен прикладывать силу, достаточную для удерживания указанной мишени 16 облучения, в противодействие силе потока сжатого газа, протекающего через трубопровод 52 распада.In the extended position, the latch 72 clamps the irradiation targets 16, pressing them against the inner wall of the decay pipeline 52. The latch 72 is configured to apply a force, in particular a radial force, to the irradiation target 16 against which it abuts in the extended position, the latch being capable of applying a force sufficient to hold said irradiation target 16 against the force of a stream of compressed gas flowing through the conduit 52 decays.
Второй исполнительный механизм 76 представляет собой, например, пневматический, магнитный или гидравлический исполнительный механизм.The second actuator 76 is, for example, a pneumatic, magnetic or hydraulic actuator.
Фиксатор 72, например, содержит стопорный палец 75, выполненный с возможностью радиального выдвижения в трубопровод 52 распада в выдвинутое положение, и пружинный элемент (не показан), соединенный со стопорным пальцем 75. Пружинный элемент снижает риск повреждения мишени 16 облучения, в которую упирается стопорный палец 75, когда фиксатор 72 перемещается в выдвинутое положение. Согласно конкретному варианту осуществления изобретения, второй исполнительный механизм 76 выполнен с возможностью линейного перемещения, передаваемого к пружине, усилие которой воздействует на мишень 16 облучения. Второй исполнительный механизм 76 дополнительно содержит упор, который ограничивает линейное перемещение второго исполнительного механизма 76 предварительно определенным диапазоном. Таким образом, сила, прикладываемая стопорным пальцем 75 к мишени 16 облучения, ограничена жесткостью пружины, а также предварительно определенным диапазоном перемещения второго исполнительного механизма 76. В частности, отсутствует зависимость от силы, действующей на второй исполнительный механизм 76.The retainer 72, for example, includes a locking pin 75 configured to extend radially into the disintegration conduit 52 into an extended position, and a spring element (not shown) coupled to the locking pin 75. The spring element reduces the risk of damage to the irradiation target 16 against which the locking pin rests. pin 75 when latch 72 moves to the extended position. According to a specific embodiment of the invention, the second actuator 76 is configured to move linearly, transmitted to a spring, the force of which acts on the irradiation target 16. The second actuator 76 further includes a stop that limits the linear movement of the second actuator 76 to a predetermined range. Thus, the force applied by the locking pin 75 to the irradiation target 16 is limited by the stiffness of the spring as well as the predetermined range of movement of the second actuator 76. In particular, there is no dependence on the force acting on the second actuator 76.
Расстояние между запорным элементом 70 и фиксатором 72 выбирают так, чтобы между запорным элементом 70 и фиксатором 72 могло быть размещено только предварительно определенное количество мишеней 16 облучения. В частности, расстояние между запорным элементом 70 и фиксатором 72 строго больше суммарной длины предварительно определенного количества мишеней 16 облучения и строго меньше суммарной длины предварительно определенного количества мишеней 16 облучения, увеличенной на одну мишень 16 облучения. Когда запорный элемент 70 занимает позицию блокировки, а фиксатор 72 занимает выдвинутое положение, на участке трубопровода 52 распада между запорным элементом 70 и фиксатором 72 располагается предварительно определенное количество мишеней 16 облучения, при этом фиксатор 72 упирается в мишень 16 облучения, расположенную непосредственно рядом с наиболее отдаленной от входа 56 трубопровода распада мишенью 16 облучения из предварительно определенного количества мишеней 16 облучения.The distance between the closure element 70 and the latch 72 is selected so that only a predetermined number of irradiation targets 16 can be placed between the closure element 70 and the latch 72. In particular, the distance between the locking element 70 and the latch 72 is strictly greater than the total length of the predetermined number of irradiation targets 16 and strictly less than the total length of the predetermined number of irradiation targets 16 increased by one irradiation target 16. When the closure element 70 is in the locked position and the latch 72 is in the extended position, a predetermined number of irradiation targets 16 are located in the disintegration conduit 52 between the closure element 70 and the latch 72, with the latch 72 abutting the irradiation target 16 located immediately adjacent to the most remote from the entrance 56 of the decay pipeline by an irradiation target 16 from a predetermined number of irradiation targets 16.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, предварительно определенное количество мишеней 16 облучения, распределяемых входным распределителем 68, равно одной мишени облучения. В этом случае входной распределитель 68 приспособлен для выпуска из станции 30 распада по одной мишени 16 облучения по направлению к трубной системе 12 контрольно-измерительного оборудования. Кроме того, расстояние между запорным элементом 70 и фиксатором 72, предпочтительно, выбирают так, что только одна мишень 16 облучения может быть расположена между запорным элементом 70 и фиксатором 72. В частности, расстояние между запорным элементом 70 и фиксатором 72 строго больше длины одной мишени 16 облучения и строго меньше длины двух мишеней 16 облучения. Когда запорный элемент 70 занимает позицию блокировки, а фиксатор 72 занимает выдвинутое положение, только одна мишень 16 облучения может находиться на участке трубопровода 52 распада между запорным элементом 70 и фиксатором 72, причем фиксатор 72 упирается в мишень 16 облучения, примыкающую непосредственно к указанной мишени 16 облучения. Расстояние между запорным элементом 70 и фиксатором 72 примерно в 1,5 раза больше длины мишени 16 облучения.According to a preferred embodiment of the invention, the predetermined number of irradiation targets 16 distributed by the input distributor 68 is equal to one irradiation target. In this case, the input distributor 68 is adapted to release from the decay station 30 one irradiation target 16 at a time towards the instrumentation pipe system 12. In addition, the distance between the closure element 70 and the latch 72 is preferably selected such that only one irradiation target 16 can be located between the closure element 70 and the latch 72. In particular, the distance between the closure element 70 and the latch 72 is strictly greater than the length of one target 16 irradiation and strictly less than the length of the two 16 irradiation targets. When the closure member 70 is in the locked position and the latch 72 is in the extended position, only one irradiation target 16 can be located in the portion of the decay conduit 52 between the closure member 70 and the latch 72, with the latch 72 abutting the irradiation target 16 immediately adjacent to said target 16 irradiation. The distance between the locking element 70 and the latch 72 is approximately 1.5 times the length of the irradiation target 16.
Станция 30 распада дополнительно содержит контроллер 80 (см. фиг. 2), предназначенный при помощи входного распределителя 68 регулировать выпуск предварительно определенного количества мишеней 16 облучения при выполнении нижеперечисленных этапов:The disintegration station 30 further includes a controller 80 (see FIG. 2) designed, using an input distributor 68, to regulate the release of a predetermined number of irradiation targets 16 when performing the following steps:
- перемещение запорного элемента 70 посредством первого исполнительного механизма 74 из позиции разблокировки в позицию блокировки;- moving the locking element 70 by means of the first actuator 74 from the unlocking position to the locking position;
- приведение в действие первого блока 60 подачи сжатого газа для получения потока сжатого газа через трубопровод 52 распада из его выхода для проталкивания мишеней 16 облучения, находящихся трубопроводе 52 распада, по направлению к его входу до упора их в запорный элемент 70, занимающий позицию блокировки;- actuating the first compressed gas supply unit 60 to obtain a flow of compressed gas through the disintegration pipeline 52 from its outlet to push the irradiation targets 16 located in the disintegration pipeline 52 towards its entrance until they stop at the shut-off element 70 occupying the locking position;
- перемещение фиксатора 72 посредством второго исполнительного механизма 76 из втянутого положения в выдвинутое положение, позволяющее фиксатору 72 упираться в мишень 16 облучения, находящуюся в трубопроводе 52 распада напротив фиксатора 72;- moving the latch 72 by means of the second actuator 76 from the retracted position to the extended position, allowing the latch 72 to abut the irradiation target 16 located in the decay pipeline 52 opposite the latch 72;
- перемещение запорного элемента 70 посредством первого исполнительного механизма 74 из позиции блокировки в позицию разблокировки так, чтобы предварительно определенное количество мишеней 16 облучения, соответствующее количеству мишеней 16 облучения, расположенных ниже по потоку от фиксатора в направлении потока сжатого газа, выпускалось из трубопровода 52 распада через вход 56 трубопровода распада потоком сжатого газа, в то время как остальные мишени 16 облучения в области фиксатора 72 или выше по потоку от него удерживаются в трубопроводе 52 распада фиксатором 72, занимающим выдвинутое положение.- moving the locking element 70 by means of the first actuator 74 from the locking position to the unlocking position so that a predetermined number of irradiation targets 16, corresponding to the number of irradiation targets 16 located downstream of the latch in the direction of the flow of compressed gas, is released from the disintegration line 52 through the inlet 56 of the decay pipeline is a stream of compressed gas, while the remaining irradiation targets 16 in the area of the clamp 72 or upstream of it are held in the decay pipeline 52 by the clamp 72 occupying an extended position.
Приведенная выше последовательность выгрузки приводит к выпуску только предварительно определенного количества мишеней 16 облучения из станции 30 распада через вход 56 трубопровода распада, в то время как остальные мишени 16 облучения удерживаются в станции 30 распада.The above unloading sequence results in the release of only a predetermined number of irradiation targets 16 from the decay station 30 through the decay conduit inlet 56, while the remaining irradiation targets 16 are retained in the decay station 30.
Согласно конкретному варианту осуществления изобретения, контроллер 80 выполнен с возможностью многократного повторения последовательности этапов выпуска в зависимости от общего количества мишеней 16 облучения, которые должны быть выпущены из станции 30 распада через вход 56 трубопровода распада.According to a specific embodiment of the invention, the controller 80 is configured to repeat the sequence of release steps multiple times depending on the total number of irradiation targets 16 to be released from the disintegration station 30 through the disintegration conduit inlet 56.
Например, в предпочтительном примере, в котором предварительно определенное количество выпускаемых за один раз мишеней 16 облучения равно единице, если из станции 30 распада через входной распределитель 68 выпускается N мишеней 16 облучения, контроллер 80 способен повторять вышеописанную последовательность этапов N раз, когда N отлично от единицы.For example, in the preferred example in which the predetermined number of irradiation targets 16 released at one time is one, if N irradiation targets 16 are released from the decay station 30 through the input dispenser 68, the controller 80 is capable of repeating the above-described sequence of steps N times when N is different from units.
Контроллер 80, в частности, может быть частью блока 42 измерения и управления, описанного выше.The controller 80, in particular, may be part of the measurement and control unit 42 described above.
Для введения мишеней 16 облучения в станцию 30 распада из трубной системы 12 контрольно-измерительного оборудования запорный элемент 70 занимает позицию разблокировки, а фиксатор 72, соответственно, занимает втянутое положение.To introduce the irradiation targets 16 into the decay station 30 from the instrumentation pipe system 12, the locking element 70 occupies the unlocked position, and the latch 72, accordingly, occupies the retracted position.
Станция 30 распада дополнительно содержит входной счетчик 96, расположенный на входе 56 трубопровода распада и выполненный с возможностью подсчета количества мишеней 16 облучения, проходящих мимо входного счетчика 96. Таким образом, входной счетчик 96 выполнен с возможностью подсчета количества мишеней 16 облучения, входящих или выходящих из трубопровода 52 распада через вход 56 трубопровода распада.Decay station 30 further includes an input counter 96 located at the inlet 56 of the decay pipeline and configured to count the number of irradiation targets 16 passing by the input counter 96. Thus, the input counter 96 is configured to count the number of irradiation targets 16 entering or exiting disintegration pipeline 52 through the disintegration pipeline inlet 56.
Входной счетчик 96 представляет собой устройство, способное обнаруживать прохождение мишени 16 облучения перед входным счетчиком 96. Указанный счетчик, в частности, выбирают из индуктивных датчиков, способных измерять изменение индуктивного или диэлектрического поля проходящей мишени 16 облучения, датчиков давления, способных измерять разницу давления, возникающую при прохождении мишени 16 облучения, оптических датчиков, способных оптически обнаруживать прохождение мишени 16 облучения, например лазерных датчиков или контрастных датчиков, диэлектрических датчиков или датчиков излучения, способных обнаруживать разницу интенсивности излучения, возникающую при прохождении мишени 16 облучения.The input counter 96 is a device capable of detecting the passage of an irradiation target 16 in front of the input counter 96. The counter is particularly selected from inductive sensors capable of measuring a change in the inductive or dielectric field of a passing irradiation target 16, pressure sensors capable of measuring a pressure difference arising when passing the irradiation target 16, optical sensors capable of optically detecting the passage of the irradiation target 16, such as laser sensors or contrast sensors, dielectric sensors or radiation sensors capable of detecting differences in radiation intensity occurring when passing the irradiation target 16.
Количество мишеней 16 облучения, подсчитанное входным счетчиком 96, предпочтительно, сравнивают с предварительно установленным значением для подтверждения того, что требуемое количество мишеней 16 облучения вошло или вышло из станции 30 распада через вход 56 трубопровода распада.The number of irradiation targets 16 counted by the input counter 96 is preferably compared with a preset value to confirm that the required number of irradiation targets 16 has entered or exited the decay station 30 through the decay conduit inlet 56.
Согласно варианту осуществления изобретения, представленному на фиг. 1 – 3, станция 30 распада дополнительно содержит выходной стопор 84, расположенный на ее выходном конце и предназначенный препятствовать перемещению мишеней 16 облучения из станции 30 распада через выход 58 трубопровода распада. Выходной стопор 84 обеспечивает удерживание мишеней 16 облучения в предварительно определенном положении внутри трубопровода 52 распада, когда отсутствует сила, направленная на мишени 16 облучения в направлении входа 56 трубопровода распада, в частности, при отсутствии потока сжатого газа, направленного от выхода 58 трубопровода распада к входу 56 трубопровода распада.According to the embodiment of the invention shown in FIG. 1 - 3, the decay station 30 additionally contains an output stopper 84 located at its output end and designed to prevent the movement of irradiation targets 16 from the decay station 30 through the output 58 of the decay pipeline. The output stop 84 ensures that the irradiation targets 16 are held in a predetermined position inside the disintegration conduit 52 when there is no force directed on the irradiation targets 16 in the direction of the disintegration conduit inlet 56, in particular, in the absence of a flow of compressed gas directed from the disintegration conduit outlet 58 towards the inlet 56 pipeline decay.
Согласно первому варианту осуществления изобретения трубопровод 52 распада наклонен вниз от входа 56 к выходу 58, благодаря чему, мишени 16 облучения под действием силы тяжести упираются в выходной стопор 84, что также способствует удерживанию мишеней 16 облучения в предварительно определенном положении в трубопроводе 52 распада.According to the first embodiment of the invention, the disintegration conduit 52 is inclined downward from the inlet 56 to the outlet 58, due to which the irradiation targets 16 are driven by gravity against the outlet stopper 84, which also helps to keep the irradiation targets 16 in a predetermined position in the disintegration conduit 52.
Выходной стопор 84 может перемещаться между позицией блокировки, в которой он препятствует перемещению мишеней 16 облучения из станции 30 распада через выход 58 трубопровода распада, и позицией разблокировки, в которой он допускает перемещение мишеней 16 облучения из станции 30 распада через выход 58 трубопровода распада.The exit stop 84 can be moved between a locking position in which it prevents movement of irradiation targets 16 from the decay station 30 through the decay conduit outlet 58, and an unlocking position in which it allows movement of the irradiation targets 16 from the decay station 30 through the disintegration conduit outlet 58.
В позиции блокировки выходной стопор 84, предпочтительно, пропускает поток газа.In the locking position, the outlet stopper 84 preferably allows gas flow.
Выходной стопор 84 имеет конструкцию, подобную конструкции запорного элемента 70 входного распределителя 68. Например, указанный стопор содержит стопорный палец 86, выполненный с возможностью радиального выдвижения в трубопровод 52 распада в позицию блокировки выходного стопора 84 для предотвращения перемещения мишеней 16 облучения, а также содержит исполнительный механизм 88 для стопорного пальца, предназначенный перемещать стопорный палец 86 между позицией блокировки и позицией разблокировки.The output stopper 84 has a design similar to that of the locking element 70 of the input distributor 68. For example, said stopper includes a locking pin 86 configured to extend radially into the decay conduit 52 to a locking position of the output stopper 84 to prevent movement of the irradiation targets 16, and also includes an actuator a locking pin mechanism 88 for moving the locking pin 86 between a locking position and an unlocking position.
В частности, стопорный палец 86 содержит приводной конец, соединенный с исполнительным механизмом 88 для стопорного пальца, и свободный конец, противоположный приводному концу. В выдвинутом положении стопора 84 свободный конец стопорного пальца 86 упирается во внутреннюю поверхность трубопровода 52 распада. В выдвинутом положении стопорный палец 86 проходит от одной стороны трубопровода 52 распада к противоположной стороне вдоль диаметра трубопровода 52 распада. В частности, длина стопорного пальца 86 больше или равна диаметру трубопровода 52 распада.In particular, the locking pin 86 includes a drive end coupled to the locking pin actuator 88 and a free end opposite the drive end. In the extended position of the stopper 84, the free end of the stopper pin 86 abuts the inner surface of the disintegration pipeline 52. In the extended position, the locking pin 86 extends from one side of the decay line 52 to the opposite side along the diameter of the decay line 52. In particular, the length of the locking pin 86 is greater than or equal to the diameter of the disintegration conduit 52.
Во втянутом положении стопорный палец 86, предпочтительно, втянут в корпус 50 и не выступает в трубопровод 52 распада.In the retracted position, locking pin 86 is preferably retracted into housing 50 and does not protrude into disintegration line 52.
Исполнительный механизм 88 для стопорного пальца представляет собой, например, пневматический, магнитный или гидравлический исполнительный механизм.The locking pin actuator 88 is, for example, a pneumatic, magnetic, or hydraulic actuator.
При необходимости, станция 30 распада также содержит входной стопор 90, расположенный на входе 56 трубопровода распада выше по потоку от входного распределителя 68, если рассматривать поток мишеней 16 облучения от входа в по направлению к выходу. Входной стопор 90 предназначен препятствовать перемещению мишеней 16 облучения из станции 30 распада через вход 56 трубопровод распада и, в частности, обратно в трубную систему 12 контрольно-измерительного оборудования.Optionally, the disintegration station 30 also includes an inlet stopper 90 located at the inlet 56 of the disintegration conduit upstream of the inlet distributor 68 when considering the flow of irradiation targets 16 from the inlet towards the outlet. The inlet stop 90 is designed to prevent the movement of irradiation targets 16 from the decay station 30 through the inlet 56 of the decay pipeline and, in particular, back into the pipe system 12 of the control equipment.
Входной стопор 90 имеет конструкцию, аналогичную конструкции выходного стопора 84, с той лишь разницей, что в положении блокировки он препятствует перемещению мишеней 16 облучения из трубопровода 52 распада через его вход.The input stopper 90 has a design similar to that of the output stopper 84, with the only difference that in the locked position it prevents the movement of irradiation targets 16 from the decay conduit 52 through its input.
При необходимости, станция 30 распада дополнительно содержит выходной распределитель 92, расположенный на выходе 58 трубопровода распада и приспособленный для единовременного выпуска только предварительно определенного количества мишеней 16 облучения из станции 30 распада через выход 58 трубопровода распада, удерживая остальные мишени 16 облучения в трубопроводе 52 распада.Optionally, the disintegration station 30 further includes an output distributor 92 located at the disintegration conduit outlet 58 and adapted to release only a predetermined number of irradiation targets 16 at a time from the disintegration station 30 through the disintegration conduit outlet 58, while retaining the remaining irradiation targets 16 in the disintegration conduit 52.
Выходной распределитель 92 показан только схематически на фиг. 3 и не показан на фиг. 1. Он имеет конструкцию, аналогичную конструкции входного распределителя 68, за исключением того, что стопорный элемент и фиксатор выходного распределителя 92 расположены последовательно в направлении от выхода 58 трубопровода распада к входу 56 трубопровода распада. Кроме того, в выходном распределителе 92 вход и выход расположены в обратном порядке сравнительно с входным распределителем 68, а вместо первого блока 60 подачи сжатого газа используется второй блок 62 подачи сжатого газа, при этом контроллер 80 выполнен с возможностью приведения в действие второго блока 62 подачи сжатого газа для создания потока сжатого газа через трубопровод 52 распада.The output distributor 92 is shown only schematically in FIG. 3 and not shown in FIG. 1. It has a structure similar to that of the inlet distributor 68, except that the locking element and the latch of the outlet distributor 92 are located in series in the direction from the outlet 58 of the disintegration pipeline to the inlet 56 of the disintegration pipeline. In addition, in the output distributor 92, the inlet and outlet are arranged in the reverse order compared to the input distributor 68, and instead of the first compressed gas supply unit 60, a second compressed gas supply unit 62 is used, and the controller 80 is configured to drive the second supply unit 62 compressed gas to create a flow of compressed gas through the pipeline 52 disintegration.
При необходимости, станция 30 распада дополнительно содержит выходной счетчик 98, расположенный на выходе 58 трубопровода распада и выполненный с возможностью подсчета количества мишеней 16 облучения, проходящих мимо него, то есть выходящих из трубопровода 52 распада через выход 58 трубопровода распада. Выходной счетчик 98 представляет собой устройство, способное обнаруживать прохождение мишеней 16 облучения перед выходным счетчиком 98. Он имеет конструкцию, аналогичную конструкции входного счетчика 92.If necessary, the decay station 30 further includes an output counter 98 located at the decay pipeline outlet 58 and configured to count the number of irradiation targets 16 passing by it, that is, exiting the decay pipeline 52 through the decay pipeline outlet 58. The output counter 98 is a device capable of detecting the passage of irradiation targets 16 in front of the output counter 98. It is of a similar design to the input counter 92.
Кроме того, при необходимости, станция 30 распада содержит по меньшей мере один и, например, множество промежуточных счетчиков 100 мишеней облучения, расположенных вдоль трубопровода 52 распада между входом 56 трубопровода распада и выходом 58 трубопровода распада и выполненных с возможностью подсчета количества мишеней 16 облучения, находящихся в трубопроводе 52 распада в данный момент времени.In addition, if necessary, the decay station 30 contains at least one and, for example, a plurality of intermediate irradiation target counters 100 located along the decay pipeline 52 between the decay pipeline inlet 56 and the decay pipeline outlet 58 and configured to count the number of irradiation targets 16, located in the pipeline 52 decay at a given time.
В качестве промежуточных счетчиков 100 мишеней облучения могут служить датчики, выбранные, в частности из: датчиков температуры и датчиков измерения гаммаизлучения.Sensors selected in particular from temperature sensors and gamma radiation measurement sensors can serve as intermediate counters 100 of irradiation targets.
В частности, мишени 16 облучения, активированные в активной зоне, имеют определенную температуру, таким образом, при измерении температуры может быть обнаружено присутствие мишеней 16 облучения в трубопроводе 52 распада. В частности, мишень 16 облучения обнаруживается в активной зоне, если температура, измеренная датчиком температуры, больше или равна предварительно определенному порогу, зависящему, в частности, от характеристик радионуклидов, содержащихся в мишенях 16 облучения.In particular, the irradiation targets 16 activated in the core have a certain temperature, thus, by measuring the temperature, the presence of irradiation targets 16 in the decay line 52 can be detected. In particular, the irradiation target 16 is detected in the core if the temperature measured by the temperature sensor is greater than or equal to a predetermined threshold depending, in particular, on the characteristics of the radionuclides contained in the irradiation targets 16.
В качестве альтернативы, присутствие мишени 16 облучения в трубопроводе 52 распада может быть обнаружено при измерении гамма-излучения, при этом каждая мишень 16 облучения, находящаяся в трубопроводе 52 распада, испускает определенное гамма-излучение в зависимости, в частности, от характеристик радионуклидов, содержащихся в мишени 16 облучения и в оболочке мишени 16 облучения.Alternatively, the presence of an irradiation target 16 in the decay line 52 may be detected by measuring gamma radiation, with each irradiation target 16 located in the decay line 52 emitting a specific gamma radiation depending, in particular, on the characteristics of the radionuclides contained in the irradiation target 16 and in the shell of the irradiation target 16.
Согласно одному из примеров, схематично представленному на фиг. 3, станция 30 распада содержит один промежуточный счетчик 100 мишеней облучения, обращенный к каждой мишени 16 облучения в трубопроводе 52 распада. В частности, соседние промежуточные счетчики 100 мишеней облучения разнесены по длине трубопровода 52 распада на расстояние, соответствующее длине мишени 16 облучения, подлежащей размещению в трубопроводе 52 распада. Например, соседние промежуточные счетчики 100 мишеней облучения разнесены на расстояние, составляющее от 60 мм до 70 мм и, например, равное примерно 70 мм.According to one example, schematically shown in FIG. 3, the decay station 30 includes one intermediate irradiation target counter 100 facing each irradiation target 16 in the decay line 52. In particular, adjacent intermediate irradiation target counters 100 are spaced along the length of the decay pipeline 52 at a distance corresponding to the length of the irradiation target 16 to be placed in the decay pipeline 52. For example, adjacent intermediate irradiation target counters 100 are spaced apart by a distance of 60 mm to 70 mm, eg about 70 mm.
Альтернативно, количество промежуточных счетчиков 100 мишеней облучения может быть меньше общего количества мишеней 16 облучения в трубопроводе 52 распада, в частности, если во всех мишенях 16 облучения активирован однородный материал. Фактически, если в мишенях 16 облучения активирован однородный материал, то результаты измерения, выполненные промежуточными счетчиками 100 на некоторых мишенях 16 облучения, могут быть экстраполированы на другие мишени 16 облучения.Alternatively, the number of intermediate irradiation target counters 100 may be less than the total number of irradiation targets 16 in the decay line 52, particularly if homogeneous material is activated in all irradiation targets 16. In fact, if homogeneous material is activated in the irradiation targets 16, then the measurement results made by the intermediate counters 100 on some irradiation targets 16 can be extrapolated to other irradiation targets 16.
Промежуточные счетчики 100 мишеней облучения используются в качестве средства, подтверждающего подсчет, выполняемый входным счетчиком 96 и/или необязательным выходным счетчиком 98. Промежуточные счетчики отличаются от входного счетчика 96 и необязательного счетчика 98 тем, что входной счетчик 96 и выходной счетчик 98 выполнены с возможностью подсчета перемещающихся мишеней, тогда как промежуточные счетчики 100 выполнены с возможностью подсчета стационарных мишеней, находящихся в трубопроводе 52 распада.Intermediate irradiation target counters 100 are used as a means to confirm the counting performed by input counter 96 and/or optional output counter 98. Intermediate counters differ from input counter 96 and optional counter 98 in that input counter 96 and output counter 98 are countable moving targets, while the intermediate counters 100 are configured to count stationary targets located in the decay pipeline 52.
Согласно варианту осуществления изобретения, представленному на фиг. 3, станция 30 распада дополнительно содержит выходной датчик 102 излучения, приспособленный для измерения излучения, испускаемого мишенью 16 облучения, расположенной в трубопроводе 52 распада на выходе 58 трубопровода распада и, например, упирающейся в выходной стопор 84.According to the embodiment of the invention shown in FIG. 3, the disintegration station 30 further includes an output radiation sensor 102 adapted to measure radiation emitted by an irradiation target 16 located in the disintegration conduit 52 at the disintegration conduit outlet 58 and, for example, abutting the output stopper 84.
Выходной датчик 102 излучения может быть расположен в стенке корпуса 50 или снаружи корпуса 50 станции 30 распада, в частности, над или под корпусом 50.The output radiation sensor 102 may be located in the wall of the housing 50 or outside the housing 50 of the decay station 30, in particular above or below the housing 50.
Расстояние между выходным датчиком 102 излучения и выходным стопором 84, если рассматривать вдоль трубопровода 52 распада, меньше или равно длине одной мишени 16 облучения.The distance between the output radiation sensor 102 and the exit stopper 84, when viewed along the decay conduit 52, is less than or equal to the length of one irradiation target 16.
Согласно варианту осуществления изобретения, представленному на фиг. 3, выходной датчик 102 излучения расположен в фиксированном положении на выходе 58 трубопровода распада.According to the embodiment of the invention shown in FIG. 3, the output radiation sensor 102 is located in a fixed position at the output 58 of the decay pipeline.
При необходимости, станция 30 распада дополнительно содержит по меньшей мере один или, например, множество промежуточных датчиков 104 излучения, выполненных с возможностью измерения излучения, испускаемого мишенями 16 облучения, на разных участках по длине трубопровода 52 распада между входом 56 и выходом 58.If necessary, the decay station 30 additionally contains at least one or, for example, a plurality of intermediate radiation sensors 104 configured to measure the radiation emitted by the irradiation targets 16 at different sections along the length of the decay pipeline 52 between the input 56 and the output 58.
Например, станция 30 распада содержит один датчик 102, 104 излучения, обращенный к каждой мишени 16 облучения в трубопроводе 52 распада. Соседние датчики 102, 104 излучения, в частности, разнесены друг от друга на расстояние, соответствующее длине мишени 16 облучения, находящейся в трубопроводе 52 распада. Например, соседние датчики 102, 104 излучения разнесены на расстояние от 60 мм до 70 мм и, например, равное примерно 70 мм.For example, decay station 30 includes one radiation sensor 102, 104 facing each irradiation target 16 in decay line 52. Adjacent radiation sensors 102, 104 are, in particular, spaced apart from each other by a distance corresponding to the length of the irradiation target 16 located in the decay pipeline 52. For example, adjacent radiation sensors 102, 104 are separated by a distance of from 60 mm to 70 mm and, for example, equal to about 70 mm.
Необязательные промежуточные датчики 104 излучения, предпочтительно, расположены в стенке корпуса 50 или снаружи корпуса 50 станции 30 распада, в частности, над или под корпусом 50.Optional intermediate radiation sensors 104 are preferably located in a wall of the housing 50 or outside the housing 50 of the decay station 30, particularly above or below the housing 50.
Датчики 102, 104 излучения могут служить, в частности, для подтверждения снижения интенсивности излучения, например, мощности дозы, ниже предварительно определенного порога, что гарантирует безопасность перемещения активированных мишеней 16 облучения из станции 30 распада в систему 27 выгрузки мишеней облучения, которая меньше защищена, чем станция 30 распада.Radiation sensors 102, 104 can serve, in particular, to confirm a reduction in radiation intensity, for example dose rate, below a predetermined threshold, which guarantees the safety of movement of activated irradiation targets 16 from the decay station 30 to the irradiation target unloading system 27, which is less protected, than station 30 decay.
Согласно варианту осуществления изобретения, предусматривающему использование одного датчика 102, 104 излучения на каждую конкретную мишень 16 облучения, можно выявлять отклонения уровня активации отдельных мишеней 16 облучения, по сравнению с вариантом осуществления изобретения, предусматривающим использование меньшего количества датчиков 102, 104 излучения.According to an embodiment of the invention using one radiation sensor 102, 104 for each specific radiation target 16, it is possible to detect deviations in the activation level of individual radiation targets 16, compared to an embodiment of the invention using a smaller number of radiation sensors 102, 104.
Согласно одному из альтернативных вариантов осуществления изобретения общее количество датчиков 104 излучения может быть меньше общего количества мишеней 16 облучения в трубопроводе 52 распада, в частности, если во всех мишенях 16 облучения активирован однородный материал. Фактически, если однородный материал активирован в мишенях 16 облучения, результаты измерения, выполненные датчиками 102, 104 излучения на некоторых мишенях 16 облучения, могут быть экстраполированы на другие мишени 16 облучения.According to one alternative embodiment of the invention, the total number of radiation sensors 104 may be less than the total number of irradiation targets 16 in the decay line 52, in particular if homogeneous material is activated in all irradiation targets 16. In fact, if homogeneous material is activated in the irradiation targets 16, the measurements made by the radiation sensors 102, 104 on some irradiation targets 16 can be extrapolated to other irradiation targets 16.
Выходным датчиком излучения и/или промежуточными датчиками 104 излучения может служить датчик измерения гамма-излучения.The output radiation sensor and/or intermediate radiation sensors 104 may be a gamma radiation sensor.
Промежуточные датчики 104 излучения могут использоваться в качестве промежуточных счетчиков 100 мишеней облучения. В частности, промежуточные датчики 104 излучения могут быть датчиками измерения гамма-излучения, которые могут использоваться как для измерения излучения, испускаемого мишенью 16 облучения, так и для обнаружения мишени.Intermediate radiation sensors 104 may be used as intermediate radiation target counters 100. In particular, the intermediate radiation sensors 104 may be gamma radiation sensors, which may be used to both measure the radiation emitted by the irradiation target 16 and to detect the target.
Согласно одному из альтернативных вариантов осуществления изобретения (не представлен), выходной датчик 102 излучения может перемещаться вдоль трубопровода 52 распада между входом 56 трубопровода распада и выходом 58 трубопровода распада, что дает возможность измерять излучение, испускаемое мишенями 16 облучения в разных точках по длине трубопровода 52 распада. Выходной датчик 102 излучения, в частности, может перемещаться в позицию на выходе 58 трубопровода распада для измерения излучения, испускаемого мишенью 16 облучения, расположенной в трубопроводе 52 распада на выходе 58 трубопровода распада, при этом, в частности, выходной датчик 102 излучения может примыкать к выходному стопору 84.According to one alternative embodiment (not shown), the output radiation sensor 102 may move along the decay line 52 between the decay line inlet 56 and the decay line outlet 58, allowing the radiation emitted by the irradiation targets 16 to be measured at various points along the length of the line 52. decay. The output radiation sensor 102 may, in particular, be moved to a position at the decay conduit outlet 58 to measure radiation emitted by an irradiation target 16 located in the decay conduit 52 at the decay conduit outlet 58, wherein, in particular, the output radiation sensor 102 may be adjacent to output stop 84.
Датчики 102, 104 излучения выполнены с возможностью мониторинга распада мишеней 16 облучения, содержащихся в станции 30 распада. Благодаря указанным датчикам из станции 30 распада выгружаются только мишени 26 облучения с достаточной степенью распада, то есть при испускаемом мишенями излучении ниже предварительно определенного порога.The radiation sensors 102, 104 are configured to monitor the decay of irradiation targets 16 contained in the decay station 30. Thanks to these sensors, only irradiation targets 26 with a sufficient degree of decay are unloaded from the decay station 30, that is, when the radiation emitted by the targets is below a predetermined threshold.
Датчики 102, 104 излучения, в частности, выполнены с возможностью измерения мощности дозы излучения, испускаемого мишенями 16 облучения.The radiation sensors 102, 104 are, in particular, configured to measure the radiation dose rate emitted by the irradiation targets 16.
Контроллер 80, предпочтительно, приспособлен для регулирования перемещения выходного стопора 84 из позиции блокировки в позицию разблокировки на основании результатов измерений, выполненных выходным датчиком 102 излучения, при этом выходной стопор 84, например, перемещается в позицию разблокировки, когда измеренное излучение равно или ниже предварительно определенного порога.The controller 80 is preferably adapted to regulate movement of the output stop 84 from a locked position to an unlocked position based on measurements made by the output radiation sensor 102, with the output stop 84, for example, moving to the unlock position when the measured radiation is equal to or lower than a predetermined threshold.
В станции 30 распада происходит радиоактивный распад мишеней 16 облучения перед перемещением мишеней 16 облучения в менее защищенную зону установки 6, такую как система 27 выгрузки мишеней облучения, что позволяет выгружать мишени 16 облучения из станции 30 распада только тогда, когда излучение, испускаемое мишенями 16 облучения, и, в частности, мощность их дозы, уменьшилось до предварительно определенного уровня.In the decay station 30, radioactive decay of the irradiation targets 16 occurs before moving the irradiation targets 16 to a less protected area of the installation 6, such as the irradiation target unloading system 27, which allows the irradiation targets 16 to be unloaded from the decay station 30 only when the radiation emitted by the irradiation targets 16 , and in particular their dose rate, has decreased to a predetermined level.
Станция 30’ распада согласно второму варианту осуществления изобретения показана на фиг. 4. Указанная станция 30’ распада имеет те же характеристики, что и описанная выше станция распада согласно первому варианту осуществления изобретения, при этом единственным отличием является форма станции 30’ распада.The disintegration station 30' according to the second embodiment of the invention is shown in FIG. 4. This disintegration station 30' has the same characteristics as the above-described disintegration station according to the first embodiment of the invention, the only difference being the shape of the disintegration station 30'.
Согласно указанному варианту осуществления изобретения, представленному на фиг. 4, трубопровод 52 распада не является прямолинейным, как в первом варианте осуществления изобретения. Во втором варианте осуществления изобретения трубопровод 52 распада имеет U-образную форму. Указанный трубопровод распада содержит первую секцию 110, вторую секцию 112 и нижнюю часть 114, сформированную на стыке между первой секцией 110 и второй секцией 112 трубопровода распада. Первая и вторая секции 110, 112 трубопровода распада отходят вверх от нижней части 114.According to this embodiment of the invention shown in FIG. 4, the disintegration line 52 is not straight as in the first embodiment of the invention. In the second embodiment of the invention, the disintegration line 52 is U-shaped. Said disintegration conduit includes a first section 110, a second section 112, and a lower portion 114 formed at the junction between the first section 110 and the second disintegration conduit section 112. The first and second sections 110, 112 of the breakdown conduit extend upward from the bottom portion 114.
Согласно второму варианту осуществления изобретения корпус 50 станции 30’ распада имеет U-образную форму, причем стенки корпуса 50, ограничивающие трубопровод 52 распада, в частности, образованы радиационно-защитным экраном 54. U-образная форма трубопровода 52 распада обеспечивает безопасное хранение мишеней 16 облучения в трубопроводе 52 распада.According to the second embodiment of the invention, the housing 50 of the decay station 30' has a U-shape, and the walls of the housing 50 delimiting the decay pipeline 52 are, in particular, formed by a radiation shield 54. The U-shape of the decay pipeline 52 ensures safe storage of irradiation targets 16 there are 52 decays in the pipeline.
Согласно второму варианту осуществления изобретения станция 30’ распада, предпочтительно, выполнена с возможностью приема сферических мишеней 16 облучения. Диаметр сферических мишеней 16 облучения, в частности, составляет от 1 до 3 мм и, предпочтительно, равен примерно 1,7 мм.According to a second embodiment of the invention, the disintegration station 30' is preferably configured to receive spherical irradiation targets 16. The diameter of the spherical irradiation targets 16 is particularly between 1 and 3 mm and is preferably about 1.7 mm.
Система 27 выгрузки мишеней облучения будет более подробно описываться далее со ссылкой на фиг. 1.The irradiation target unloading system 27 will be described in more detail below with reference to FIG. 1.
Как показано на фиг. 1, система 27 выгрузки мишеней облучения содержит выпускной трубопровод 120, имеющий входной конец, соединенный с выходом 58 трубопровода станции 30 распада, и порт 124 для выхода мишеней, выполненный с возможностью соединения с контейнером 34 для хранения мишеней.As shown in FIG. 1, the irradiation target discharging system 27 includes an outlet conduit 120 having an inlet end connected to a conduit outlet 58 of the disintegration station 30, and a target output port 124 configured to be connected to a target storage container 34.
Линейный порядок мишеней 16 облучения, выгружаемых из станции 30 распада, сохраняется в выпускном трубопроводе 120.The linear order of the irradiation targets 16 discharged from the decay station 30 is maintained in the outlet conduit 120.
Предпочтительно, выпускной трубопровод 120 расположен снаружи активной зоны 10 реактора, но предпочтительно, в пределах доступных областей внутри защитной оболочки реактора.Preferably, the outlet conduit 120 is located outside the reactor core 10, but preferably within accessible areas within the reactor containment.
Порт 124 выхода расположен на свободном конце выпускного трубопровода 120. Согласно варианту осуществления изобретения, представленному на фиг. 1, порт выхода содержит запорный клапан 126, обеспечивающий герметичное закрытие выпускного трубопровода 120.The outlet port 124 is located at the free end of the outlet conduit 120. According to the embodiment of the invention shown in FIG. 1, the outlet port includes a shut-off valve 126 to seal the outlet conduit 120.
Порт 124 выхода может быть расположен над контейнером 34 для хранения, подлежащим заполнению, или может быть приспособлен для соединения и/или разъемного соединения с соответствующим контейнером 34 для хранения. По меньшей мере один контейнер 34 для хранения, предпочтительно, имеет экран, минимизирующий воздействие на оператора излучения, испускаемого активированными мишенями 16 облучения.The outlet port 124 may be located above the storage container 34 to be filled, or may be configured to be connected and/or releasably connected to a corresponding storage container 34. At least one storage container 34 preferably has a shield to minimize operator exposure to radiation emitted by the activated radiation targets 16 .
Система 27 выгрузки мишеней облучения дополнительно содержит ограничитель 128 выгрузки, выполненный с возможностью предотвращения перемещения мишеней 16 облучения в контейнер 34 для хранения. Ограничитель 128 выгрузки выполнен с возможностью перемещения между позицией блокировки, в которой он предотвращает перемещение мишеней 16 облучения в контейнер 34 для хранения, и позицией разблокировки, в которой он допускает перемещение мишеней 16 облучения в контейнер 34 для хранения. Ограничитель 128 выгрузки представляет собой, например, ограничительный элемент с магнитным или механическим приводом, предпочтительно, палец, пересекающий выпускной трубопровод 120.The system 27 for unloading irradiation targets additionally contains an unloading limiter 128, configured to prevent the movement of irradiation targets 16 into the storage container 34. The discharge stop 128 is movable between a locking position, in which it prevents the irradiation targets 16 from moving into the storage container 34, and a unlocking position, in which it allows the irradiation targets 16 to move into the storage container 34. The discharge stop 128 is, for example, a magnetically or mechanically actuated stop member, preferably a pin, that crosses the discharge conduit 120.
Система 27 выгрузки мишеней облучения может содержать вместо или выше по потоку от ограничителя 128 выгрузки распределитель выгрузки (не показан), расположенный в порту 124 выхода и приспособленный для единовременной выгрузки только предварительно определенного количества мишеней 16 облучения в контейнер 34 для хранения, конкретнее говоря, распределитель выгрузки обеспечивает выгрузку мишеней 16 облучения, ближайших к порту 124 выхода, удерживая остальные мишени в выпускном трубопроводе 120. Предпочтительно, предварительно определенное количество выгружаемых мишеней 16 облучения равно одной мишени, таким образом, распределитель выгрузки обеспечивает единовременную выгрузку только одной мишени 16 облучения из выпускного трубопровода 120. Конструкция дополнительного распределителя выгрузки аналогична конструкции входного распределителя 68 станции 30 распада, в связи с чем, не будет подробно описываться.The irradiation target unloading system 27 may comprise, instead of or upstream of the unloading limiter 128, an unloading distributor (not shown) located at the exit port 124 and adapted to discharge only a predetermined number of irradiation targets 16 at a time into a storage container 34, more specifically, a dispenser. The unloader discharges the irradiation targets 16 closest to the exit port 124 while retaining the remaining targets in the outlet conduit 120. Preferably, the predetermined number of irradiation targets 16 to be unloaded is equal to one target, so the discharge distributor ensures that only one irradiation target 16 is unloaded from the outlet conduit at a time 120. The design of the additional unloading distributor is similar to the design of the input distributor 68 of the decay station 30, and therefore will not be described in detail.
Выпускной трубопровод 120 согласно варианту осуществления изобретения, представленному на фиг. 1, является, по существу, прямолинейным. В указанном варианте осуществления изобретения наклон выпускного трубопровода 120 выбран так, чтобы мишени 16 облучения выгружались из выпускного трубопровода 120 под действием силы тяжести, когда ограничитель 128 выгрузки находится в позиции разблокировки.The exhaust pipe 120 according to the embodiment of the invention shown in FIG. 1 is essentially straight forward. In this embodiment, the inclination of the outlet conduit 120 is selected such that the irradiation targets 16 are discharged from the outlet conduit 120 by gravity when the discharge stop 128 is in the unlocked position.
Согласно одному из альтернативных вариантов осуществления изобретения (не представлен) выпускной трубопровод 120 имеет форму перевернутой буквы U и содержит первую секцию, вторую секцию и верхнюю часть, сформированную на стыке первой и второй секций выпускного трубопровода. Верхняя часть является наивысшей точкой выпускного трубопровода 120, а первая и вторая секции выпускного трубопровода направлены вниз от верхней части. Подобный U-образный выпускной трубопровод описан, например, в патентной заявке ЕР 3326175 А1, поданной заявителем.According to one alternative embodiment (not shown), the exhaust conduit 120 is shaped like an inverted U and includes a first section, a second section, and a top portion formed at the junction of the first and second exhaust conduit sections. The top portion is the highest point of the exhaust conduit 120, and the first and second sections of the exhaust conduit are directed downward from the top portion. A similar U-shaped outlet pipe is described, for example, in patent application EP 3326175 A1 filed by the applicant.
Следует отметить, что возможны другие профили выпускного трубопровода 120.It should be noted that other profiles of the exhaust pipe 120 are possible.
Система 27 выгрузки мишеней облучения дополнительно содержит по меньшей мере одно отверстие 130 для впуска сжатого газа, выполненное в стенке выпускного трубопровода 120. Согласно варианту осуществления изобретения, представленному на фиг. 1, отверстие 130 для впуска сжатого газа расположено между запорным клапаном 126 и ограничителем 128 выгрузки. Указанное отверстие соединено с источником сжатого газа, например с источником 63 сжатого газа, и является частью приводной системы 25 для мишеней установки 6.The irradiation target discharge system 27 further includes at least one compressed gas inlet 130 provided in the wall of the outlet conduit 120. According to the embodiment of the invention shown in FIG. 1, the compressed gas inlet 130 is located between the shut-off valve 126 and the discharge restrictor 128. Said opening is connected to a source of compressed gas, for example a source 63 of compressed gas, and is part of the drive system 25 for the targets of the installation 6.
При необходимости, система 27 выгрузки мишеней облучения дополнительно содержит датчик 134 излучения, приспособленный для измерения излучения, испускаемого мишенями 16 облучения, находящимися в выпускном трубопроводе 120, и, в частности, мощности дозы излучения, испускаемого мишенями 16 облучения, находящимися в выпускном трубопроводе 120.If necessary, the irradiation target unloading system 27 further includes a radiation sensor 134 adapted to measure the radiation emitted by the irradiation targets 16 located in the outlet conduit 120, and, in particular, the dose rate of the radiation emitted by the irradiation targets 16 located in the outlet conduit 120.
При необходимости, система 27 выгрузки мишеней облучения может содержать счетчик 140 выгрузки, выполненный с возможностью подсчета количества мишеней 16 облучения, перемещающихся из станции 30 распада в выпускной трубопровод. Счетчик 140 выгрузки выполнен с возможностью подсчета количества мишеней 16 облучения, проходящих мимо счетчика 140 выгрузки. Счетчик 140 выгрузки представляет собой устройство, способное обнаруживать прохождение мишеней 16 облучения перед счетчиком 140 выгрузки. Счетчик 140 выгрузки имеет ту же конструкцию, что и входной счетчик 96, описанный выше.If necessary, the system 27 for unloading irradiation targets may contain an unloading counter 140, configured to count the number of irradiation targets 16 moving from the disintegration station 30 into the outlet pipeline. The unloading counter 140 is configured to count the number of irradiation targets 16 passing by the unloading counter 140. The discharge counter 140 is a device capable of detecting the passage of irradiation targets 16 in front of the discharge counter 140 . The discharge counter 140 has the same structure as the input counter 96 described above.
При необходимости, установка 6 дополнительно содержит счетчик 144 мишеней трубной системы контрольно-измерительного оборудования, расположенный на входе трубной системы 12 контрольно-измерительного оборудования ниже по потоку от дивертора 30 относительно направления перемещения мишеней 16, 18 в трубную систему 12 контрольно-измерительного оборудования, и выполненный с возможностью подсчета количества мишеней 16 облучения или ложных мишеней 18, перемещающихся в трубную систему 12 контрольно-измерительного оборудования или из нее. Счетчик 144 мишеней трубной системы контрольно-измерительного оборудования представляет собой, в частности, устройство, способное обнаруживать прохождение магнитной мишени, например ложной мишени 18, перед счетчиком 144.If necessary, the installation 6 further includes a counter 144 targets of the pipe system of control equipment, located at the entrance of the pipe system of control equipment 12 downstream of the diverter 30 relative to the direction of movement of the targets 16, 18 in the pipe system of control equipment 12, and configured to count the number of irradiation targets 16 or dummy targets 18 moving into or out of the instrumentation tubing system 12. The tubular instrumentation system target counter 144 is, in particular, a device capable of detecting the passage of a magnetic target, such as a decoy 18, in front of the counter 144.
Счетчик 144 мишеней трубной системы контрольно-измерительного оборудования, предпочтительно, расположен выше по потоку от запорного клапана трубной системы 12 контрольно-измерительного оборудования, при этом указанный запорный клапан выполнен с возможностью герметичного уплотнения трубной системы 12 контрольно-измерительного оборудования.The instrumentation tubing target counter 144 is preferably located upstream of an instrumentation tubing 12 shut-off valve, said shutoff valve being configured to seal the instrumentation tubing 12 as a tight seal.
При необходимости, система 12 подачи мишеней облучения может также содержать счетчик мишеней (не показан), расположенный выше по потоку от дивертора 30 относительно направления перемещения мишеней 16, 18 в трубную систему 12 контрольно-измерительного оборудования.If necessary, the irradiation target supply system 12 may also include a target counter (not shown) located upstream of the diverter 30 relative to the direction of movement of the targets 16, 18 into the instrumentation tubing system 12.
В приведенном выше описании рассматривалась станция 30 распада, соединенная с трубной системой 12 контрольно-измерительного оборудования активной зоны ядерного реактора. Однако, в зависимости от потребностей, указанная станция 30 распада может быть соединена с другими компонентами конструкции активной зоны ядерного реактора, помимо трубной системы 12 контрольно-измерительного оборудования, что является преимуществом.In the above description, a decay station 30 connected to a nuclear reactor core instrumentation piping system 12 was considered. However, depending on the needs, said decay station 30 may be coupled to other components of the nuclear reactor core structure besides the instrumentation piping system 12, which is advantageous.
Дивертор 32 согласно первому варианту осуществления изобретения будет описываться далее со ссылкой на фиг. 5.The diverter 32 according to the first embodiment of the invention will be described next with reference to FIGS. 5.
Как показано на фиг. 5, дивертор 32 согласно первому варианту осуществления изобретения содержит:As shown in FIG. 5, the divertor 32 according to the first embodiment of the invention includes:
- первый соединитель 150, предназначенный для соединения с системой 27 выгрузки мишеней облучения;- the first connector 150, intended for connection with the system 27 for unloading irradiation targets;
- второй соединитель 152, предназначенный для соединения с системой 21 подачи мишеней облучения;- a second connector 152 intended for connection with the system 21 for supplying irradiation targets;
- третий соединитель 154, предназначенный для соединения с трубной системой 12 контрольно-измерительного оборудования.- a third connector 154, designed for connection with the pipe system 12 of the control and measuring equipment.
В частности, каждый соединитель 150, 152, 154 предназначен для соединения с соответствующим трубопроводом для перемещения мишеней 16, 18. Например, первый соединитель 150 предназначен для соединения с трубопроводом 52 станции 30 распада, второй соединитель 152 предназначен для соединения с подающей трубой 23 системы 21 подачи мишеней облучения, а третий соединитель 154 предназначен для соединения с трубопроводом 13 трубной системы 12 контрольно-измерительного оборудования.In particular, each connector 150, 152, 154 is intended for connection with a corresponding pipeline for moving targets 16, 18. For example, the first connector 150 is intended for connection with the pipeline 52 of the disintegration station 30, the second connector 152 is intended for connection with the supply pipe 23 of the system 21 supply of irradiation targets, and the third connector 154 is intended for connection with the pipeline 13 of the pipe system 12 of the control and measuring equipment.
Первый соединитель 150 может быть подсоединен к системе 27 выгрузки мишеней облучения либо напрямую, то есть без промежуточных систем между системой 27 выгрузки мишеней облучения и дивертором 32, либо, например, посредством станции 30 распада, как показано, например на фиг. 1.The first connector 150 can be connected to the irradiation target unloading system 27 either directly, that is, without intermediate systems between the irradiation target unloading system 27 and the divertor 32, or, for example, through a decay station 30, as shown, for example, in FIG. 1.
Третий соединитель 154 расположен на расстоянии от первого соединителя 150 и второго соединителя 152 в горизонтальном направлении. Кроме того, согласно варианту осуществления изобретения, представленному на фиг. 5, первый соединитель 150 и второй соединитель 152, по существу, выровнены в вертикальном направлении. Третий соединитель 154, например, расположен на промежуточной высоте между высотой первого и второго соединителей 150, 152.The third connector 154 is located at a distance from the first connector 150 and the second connector 152 in a horizontal direction. Moreover, according to the embodiment of the invention shown in FIG. 5, the first connector 150 and the second connector 152 are substantially aligned in the vertical direction. The third connector 154, for example, is located at an intermediate height between the heights of the first and second connectors 150, 152.
Перемещение мишеней 16, 18 через дивертор 32 осуществляется приводной системой 25 для мишеней, описанной выше.The targets 16, 18 are moved through the divertor 32 by the target drive system 25 described above.
Дивертор 32 содержит по меньшей мере один диверторный трубопровод 156, способный перемещаться между первым положением, в котором он соединяет один из соединителей, а именно первый соединитель 150 или второй соединитель 152, с третьим соединителем 154, определяя траекторию перемещения мишеней 16, 18 от одного из соединителей, а именно первого соединителя 150 или второго соединителя 152, к третьему соединителю 154, и вторым положением, в котором он не соединяет один из соединителей, а именно первый соединитель 150 или второй соединитель 152, с третьим соединителем 150.The diverter 32 includes at least one diverter conduit 156 movable between a first position in which it connects one of the connectors, namely the first connector 150 or the second connector 152, with a third connector 154, determining the path of movement of the targets 16, 18 from one of connectors, namely the first connector 150 or the second connector 152, to the third connector 154, and a second position in which it does not connect one of the connectors, namely the first connector 150 or the second connector 152, to the third connector 150.
Конкретнее, согласно варианту осуществления изобретения, представленному на фиг. 5, дивертор 32 содержит первый диверторный трубопровод 156А и второй диверторный трубопровод 156В.More specifically, according to the embodiment of the invention shown in FIG. 5, diverter 32 includes a first divertor conduit 156A and a second divertor conduit 156B.
Геометрию диверторных трубопроводов 156А, 156В выбирают так, чтобы минимизировать размер дивертора 32. В частности, каждый диверторный трубопровод 156А, 156В сформирован так, что он вызывает по своей длине два изменения направления мишеней 16, 18, предназначенных для циркуляции в нем. Указанная конкретная форма диверторного трубопровода 156А, 156В обеспечивает более компактный дивертор 32, по сравнению, например, с вариантом, в котором диверторные трубопроводы 156А, 156В являются прямолинейными по всей длине. Компактность дивертора имеет больное значение, поскольку пространство, доступное для дивертора 32 внутри ядерного реактора, ограничено.The geometry of the divertor conduits 156A, 156B is selected to minimize the size of the divertor 32. In particular, each divertor conduit 156A, 156B is formed such that it causes two changes in direction along its length of the targets 16, 18 designed to circulate therein. This particular shape of the divertor conduit 156A, 156B provides a more compact diverter 32, compared, for example, with an embodiment in which the diverter conduits 156A, 156B are straight along their entire length. The compactness of the diverter is of great importance because the space available for the divertor 32 inside a nuclear reactor is limited.
Каждое изменение направления происходит на расстоянии от продольных концов диверторных трубопроводов 156А, 156В.Each change in direction occurs at a distance from the longitudinal ends of the divertor conduits 156A, 156B.
В частности, каждый диверторный трубопровод 156А, 156В содержит, по существу, прямолинейные концевые секции 158, 159 на каждом из концов диверторного трубопровода 156А, 156В и промежуточную секцию 160, расположенную между концевыми секциями 158, 159. Концевые секции 158, 159, предпочтительно, параллельны друг другу и, в частности, проходят, по существу, горизонтально. Например, центральные оси концевых секций 158, 159 смещены друг от друга в направлении, перпендикулярном их продольному направлению, и, в частности, в вертикальном направлении. Смещение x строго больше нуля и, например, составляет от 10 до 50 мм.Specifically, each diverter conduit 156A, 156B includes substantially straight end sections 158, 159 at each end of the divertor conduit 156A, 156B and an intermediate section 160 located between the end sections 158, 159. The end sections 158, 159 are preferably parallel to each other and, in particular, extend substantially horizontally. For example, the central axes of the end sections 158, 159 are offset from each other in a direction perpendicular to their longitudinal direction, and in particular in the vertical direction. The offset x is strictly greater than zero and, for example, ranges from 10 to 50 mm.
Согласно варианту осуществления изобретения, представленному на фиг. 5, промежуточная секция 160 является криволинейной. Предпочтительно, чтобы в каждом диверторном трубопроводе 156А, 156В переход от криволинейной промежуточной секции 160 к каждой, по существу, прямолинейной концевой секции 158, 159 являлся плавным, то есть без углов. Предпочтительно, согласно указанному варианту осуществления изобретения центральная ось диверторного трубопровода 156А, 156 является прямолинейной. Согласно варианту осуществления изобретения, представленному на фиг. 5, промежуточная секция 160 имеет между концами плавный изгиб. Плавный изгиб диверторного трубопровода 156А, 156В и отсутствие углов по его длине позволяет плавно перемещать мишени 16, 18 по диверторным трубопроводам 156А, 156В, несмотря на изменение направления перемещения.According to the embodiment of the invention shown in FIG. 5, the intermediate section 160 is curved. Preferably, in each diverter conduit 156A, 156B, the transition from the curved intermediate section 160 to each substantially straight end section 158, 159 is smooth, that is, without corners. Preferably, according to this embodiment, the central axis of the divertor pipeline 156A, 156 is straight. According to the embodiment of the invention shown in FIG. 5, the intermediate section 160 has a smooth curve between its ends. The smooth bend of the divertor pipeline 156A, 156B and the absence of angles along its length allows the targets 16, 18 to be smoothly moved along the divertor pipelines 156A, 156B, despite a change in the direction of movement.
В примере на фиг. 5 промежуточная секция 160, предпочтительно, имеет вогнутый участок и выпуклый участок, между которыми имеется точка перехода. В частности, точка перехода является геометрической серединой центральной оси промежуточной секции 160.In the example in FIG. 5, the intermediate section 160 preferably has a concave portion and a convex portion, between which there is a transition point. Specifically, the transition point is the geometric midpoint of the central axis of the intermediate section 160.
Радиус кривизны каждого диверторного трубопровода 156А, 156В и его диаметр выбирают в зависимости от длины и диаметра мишеней 16, 18 так, чтобы обеспечивалось плавное перемещение мишеней 16, 18 по диверторным трубопроводам 156А, 156В.The radius of curvature of each divertor pipeline 156A, 156B and its diameter are selected depending on the length and diameter of the targets 16, 18 so as to ensure smooth movement of the targets 16, 18 along the divertor pipelines 156A, 156B.
Предпочтительно, радиус кривизны каждого диверторного трубопровода 156А, 156В в местах соединения промежуточной секции 160 с концевыми секциями 158 составляет от 200 до 800 мм. Испытания, проведенные авторами, показали, что дивертор 32, изготовленный с указанным радиусом кривизны диверторных трубопроводов, имеет небольшой размер, при этом перемещение мишеней 16, 18 по диверторным трубопроводам 156А, 156В является, по существу, беспрепятственным. Указанная геометрия является особенно предпочтительной при использовании цилиндрических мишеней 16, 18 с круглым основанием, имеющих диаметр от 9 мм до 12 мм и длину от 9 мм до 80 мм.Preferably, the radius of curvature of each diverter pipeline 156A, 156B at the junction of the intermediate section 160 with the end sections 158 is from 200 to 800 mm. Tests conducted by the inventors have shown that the divertor 32, manufactured with the specified radius of curvature of the divertor conduits, is small in size, while the movement of the targets 16, 18 along the divertor conduits 156A, 156B is essentially unimpeded. This geometry is particularly preferred when using cylindrical targets 16, 18 with a circular base having a diameter of 9 mm to 12 mm and a length of 9 mm to 80 mm.
Согласно одному из альтернативных вариантов осуществления изобретения (не представлен), промежуточная секция 160 является прямолинейной, а не криволинейной, как показано на фиг. 5 и описывалось выше. Преимущество указанного варианта дивертора заключается в том, что он проще в изготовлении по сравнению с дивертором, имеющим криволинейную промежуточную секцию 160.According to one alternative embodiment (not shown), the intermediate section 160 is straight rather than curved as shown in FIG. 5 and described above. The advantage of this diverter variant is that it is simpler to manufacture compared to a divertor having a curved intermediate section 160.
Чтобы обеспечить плавное перемещение мишеней 16, 18 по диверторным трубопроводам 156А, 156В, в зависимости от длины и диаметра мишеней 16, 18, для каждого диверторного трубопровода 156А, 156В подбирают абсолютную величину угла между направлением концевых секций 158, 159 и центральной осью промежуточной секции 160, а также диаметр диверторного трубопровода 156А, 156В.To ensure smooth movement of the targets 16, 18 along the divertor pipelines 156A, 156B, depending on the length and diameter of the targets 16, 18, for each divertor pipeline 156A, 156B, the absolute value of the angle between the direction of the end sections 158, 159 and the central axis of the intermediate section 160 is selected , as well as the diameter of the divertor pipeline 156A, 156B.
Согласно указанному варианту осуществления изобретения для каждого диверторного трубопровода 156А, 156В абсолютное значение угла между направлением концевых секций 158, 159 и центральной осью промежуточной секции 160 составляет от 2° до 5°. Испытания, проведенные авторами, показали, что дивертор 32, изготовленный с указанным углом наклона промежуточной секции 160, имеет небольшой размер, при этом перемещение мишеней 16, 18 по диверторным трубопроводам 156А, 156В является, по существу, беспрепятственным. Указанная геометрия является особенно предпочтительной при использовании цилиндрических мишеней 16, 18 с круглым основанием, имеющих диаметр от 9 мм до 12 мм и длину от 9 мм до 80 мм.According to this embodiment, for each diverter pipeline 156A, 156B, the absolute value of the angle between the direction of the end sections 158, 159 and the central axis of the intermediate section 160 is from 2° to 5°. Tests conducted by the inventors have shown that the diverter 32, manufactured with the specified angle of inclination of the intermediate section 160, is small in size, while the movement of the targets 16, 18 along the divertor conduits 156A, 156B is essentially unimpeded. This geometry is particularly preferred when using cylindrical targets 16, 18 with a circular base having a diameter of 9 mm to 12 mm and a length of 9 mm to 80 mm.
Первый и второй диверторные трубопроводы 156А, 156В, предпочтительно, расположены симметрично относительно средней плоскости между указанными двумя трубопроводами 156А, 156В. Первый диверторный трубопровод 156A, например, проходит вниз от первого соединителя 150 к третьему соединителю 154, тогда как второй диверторный трубопровод 156B проходит вверх от второго соединителя 152 к третьему соединителю 156.The first and second diverter conduits 156A, 156B are preferably located symmetrically with respect to the midplane between the two conduits 156A, 156B. The first diverter conduit 156A, for example, extends downward from the first connector 150 to the third connector 154, while the second diverter conduit 156B extends upward from the second connector 152 to the third connector 156.
Первый диверторный трубопровод 156А соединяет первый соединитель 150 с третьим соединителем 154 в первом положении, определяя траекторию перемещения мишеней 16, 18 от первого соединителя 150 к третьему соединителю 154. В этом положении, как показано на фиг. 1 – 4, первый диверторный трубопровод 156А определяет траекторию перемещения мишеней 16, 18 между станцией 30 распада и трубной системой 12 контрольно-измерительного оборудования. В положении дивертора 32, показанном на фиг. 5, первый диверторный трубопровод 156А занимает первое положение.The first diverter conduit 156A connects the first connector 150 to the third connector 154 in a first position, defining a path of movement of the targets 16, 18 from the first connector 150 to the third connector 154. In this position, as shown in FIG. 1 - 4, the first diverter pipeline 156A determines the trajectory of the targets 16, 18 between the decay station 30 and the pipe system 12 of the control and measuring equipment. In the position of the divertor 32 shown in FIG. 5, the first diverter pipeline 156A is in the first position.
Конкретнее, в первом положении концы первого диверторного трубопровода 156А совмещены, соответственно, с первым соединителем 150 и третьим соединителем 154.More specifically, in the first position, the ends of the first diverter conduit 156A are aligned with the first connector 150 and the third connector 154, respectively.
Во втором положении первого диверторного трубопровода 156А первый диверторный трубопровод 156А не соединяет первый соединитель 150 с третьим соединителем 154. Например, во втором положении концы первого диверторного трубопровода 156А не совмещены с первым соединителем 150 и третьим соединителем 154. Следовательно, невозможно какое-либо перемещение мишеней 16, 18 между первым соединителем 150 и третьим соединителем 154 и, соответственно, согласно представленному конкретному варианту, между станцией 30 распада и трубной системой 12 контрольно-измерительного оборудования.In the second position of the first divertor conduit 156A, the first divertor conduit 156A does not connect the first connector 150 to the third connector 154. For example, in the second position, the ends of the first divertor conduit 156A are not aligned with the first connector 150 and the third connector 154. Therefore, no movement of the targets is possible. 16, 18 between the first connector 150 and the third connector 154 and, accordingly, according to the present embodiment, between the disintegration station 30 and the instrumentation pipe system 12.
Второй диверторный трубопровод 156B соединяет второй соединитель 152 с третьим соединителем 154 в его первом положении, определяя траекторию перемещения мишеней 16, 18 от второго соединителя 152 к третьему соединителю 154. В указанном положении, как показано на фиг. 1 – 4, второй диверторный трубопровод 156B определяет траекторию перемещения мишеней 16, 18 между системой 21 подачи мишеней облучения и трубной системой 12 контрольно-измерительного оборудования.A second diverter conduit 156B connects the second connector 152 to the third connector 154 in its first position, defining a path of movement of the targets 16, 18 from the second connector 152 to the third connector 154. In this position, as shown in FIG. 1 - 4, the second diverter pipeline 156B determines the trajectory of the targets 16, 18 between the irradiation target supply system 21 and the control and measuring equipment pipe system 12.
Конкретнее, в первом положении концы второго диверторного трубопровода 156B совмещены, соответственно, со вторым соединителем 152 и третьим соединителем 154.More specifically, in the first position, the ends of the second diverter conduit 156B are aligned with the second connector 152 and the third connector 154, respectively.
Во втором положении второго диверторного трубопровода 156В второй диверторный трубопровод 156В не соединяет второй соединитель 150 с третьим соединителем 154. Например, во втором положении концы второго диверторного трубопровода 156В не совмещены с вторым и третьим соединителями 152, 154. Следовательно, невозможно какое-либо перемещение мишеней 16, 18 между вторым соединителем 152 и третьим соединителем 154 и, соответственно, согласно представленному конкретному варианту, между системой 21 подачи мишеней облучения и трубной системой 12 контрольно-измерительного оборудования.In the second position of the second divertor conduit 156B, the second divertor conduit 156B does not connect the second connector 150 to the third connector 154. For example, in the second position, the ends of the second divertor conduit 156B are not aligned with the second and third connectors 152, 154. Therefore, no movement of the targets is possible. 16, 18 between the second connector 152 and the third connector 154 and, accordingly, according to the present embodiment, between the irradiation target delivery system 21 and the instrumentation tubing system 12.
Как показано на фиг. 5, второй диверторный трубопровод 156В занимает второе положение.As shown in FIG. 5, the second diverter pipeline 156B occupies the second position.
Конфигурация дивертора 32, показанная на фиг. 5, соответствует первому положению дивертора 32. В положении, показанном на фиг. 5, дивертор 32 задает траекторию перемещения мишеней 16, 18 от станции 30 распада к трубной системе 12 контрольно-измерительного оборудования.The configuration of the diverter 32 shown in FIG. 5 corresponds to the first position of the diverter 32. In the position shown in FIG. 5, the divertor 32 sets the trajectory of the targets 16, 18 from the decay station 30 to the pipe system 12 of the control and measuring equipment.
Конфигурация дивертора 32, в которой первый диверторный трубопровод 156А занимает второе положение, а второй диверторный трубопровод 156В занимает второе положение, соответствует второму положению дивертора 32. В этом положении дивертор 32 определяет траекторию перемещения мишеней 16, 18 между системой 21 подачи мишеней облучения и трубной системой 12 контрольно-измерительного оборудования.The configuration of the divertor 32 in which the first divertor conduit 156A occupies the second position and the second divertor conduit 156B occupies the second position corresponds to the second position of the divertor 32. In this position, the diverter 32 determines the path of movement of the targets 16, 18 between the irradiation target supply system 21 and the pipe system 12 control and measuring equipment.
Благодаря своей конструкции, дивертор 32 в первом положении обеспечивает перемещение мишеней 16, 18 непосредственно из трубопровода, соединенного с первым соединителем 150, например из трубопровода 52 распада, в трубопровод, соединенный с третьим соединителем 156, например в трубопровод 13 трубной системы 12 контрольно-измерительного оборудования, то есть указанный дивертор 32 в первом положении обеспечивает прямую связь между указанными трубопроводами.Due to its design, the diverter 32 in the first position allows the targets 16, 18 to move directly from the pipeline connected to the first connector 150, for example from the decay pipeline 52, into the pipeline connected to the third connector 156, for example into the pipeline 13 of the pipe system 12 equipment, that is, said diverter 32 in the first position provides direct communication between said pipelines.
Во втором положении дивертор 32 обеспечивает перемещение мишеней 16, 18 непосредственно из трубопровода, соединенного со вторым соединителем 152, например, из подающего трубопровода 23 системы 21 подачи мишеней облучения в трубопровод, соединенный с третьим соединителем 156, например, в трубопровод 13 трубной системы 12 контрольно-измерительного оборудования, то есть указанный дивертор 32 во втором положении обеспечивает непосредственную связь между указанными трубопроводами.In the second position, the diverter 32 ensures the movement of targets 16, 18 directly from the pipeline connected to the second connector 152, for example, from the supply pipeline 23 of the irradiation target supply system 21 into the pipeline connected to the third connector 156, for example, into the pipeline 13 of the control pipe system 12 -measuring equipment, that is, the specified diverter 32 in the second position provides direct communication between the specified pipelines.
Дивертор 32 дополнительно содержит исполнительный механизм, выполненный с возможностью перемещения по меньшей мере одного диверторного трубопровода 156 из второго положения в первое положение и/или из первого положения во второе положение, например, посредством поступательного или поворотного движения.Diverter 32 further includes an actuator configured to move at least one divertor conduit 156 from a second position to a first position and/or from a first position to a second position, for example, through a translational or rotary motion.
Согласно варианту осуществления изобретения, представленному на фиг. 5, исполнительный механизм содержит поршень 168. В представленном варианте поршень 168 воздействует на первый и второй диверторные трубопроводы 156А, 156В.According to the embodiment of the invention shown in FIG. 5, the actuator includes a piston 168. In the illustrated embodiment, the piston 168 acts on the first and second diverter conduits 156A, 156B.
Поршень 168 может перемещаться между первой позицией (как показано на фиг. 5), в которой первый диверторный трубопровод 156А занимает первое положение, а второй диверторный трубопровод 156В занимает второе положение, и второй позицией (не показано), в которой первый диверторный трубопровод 156А занимает второе положение, а второй диверторный трубопровод 156В занимает первое положение. Дивертор 32 выполнен так, что первый диверторный трубопровод 156А занимает первое положение, когда второй диверторный трубопровод 156В занимает второе положении, и наоборот.The piston 168 may move between a first position (as shown in FIG. 5) in which the first diverter line 156A is in a first position and the second diverter line 156B is in a second position, and a second position (not shown) in which the first diverter line 156A is in a second position. the second position, and the second diverter pipe 156B occupies the first position. The diverter 32 is configured such that the first diverter line 156A occupies a first position when the second diverter line 156B occupies a second position, and vice versa.
Поршень 168, предпочтительно, представляет собой пневматический поршень.The piston 168 is preferably a pneumatic piston.
Конкретнее говоря, согласно варианту осуществления изобретения, представленному на фиг. 5, дивертор 32 имеет корпус 170, содержащий первую стенку 172 и вторую стенку 174, которые расположены на расстоянии друг от друга, при этом диверторные трубопроводы 156А, 156В дивертора проходят от первой стенки 172 ко второй стенке 174. Согласно варианту осуществления изобретения, представленному на фиг. 5, первая и вторая стенки 172, 174, по существу, параллельны. Первый и второй соединители 150, 152, например, расположены на первой стенке 172, а третий соединитель 156 – на второй стенке 174.More specifically, according to the embodiment of the invention shown in FIG. 5, the diverter 32 has a housing 170 including a first wall 172 and a second wall 174 that are spaced apart from each other, with diverter diverter conduits 156A, 156B extending from the first wall 172 to the second wall 174. According to the embodiment of the invention shown in fig. 5, the first and second walls 172, 174 are substantially parallel. The first and second connectors 150, 152, for example, are located on the first wall 172, and the third connector 156 is located on the second wall 174.
Поршень 168 размещен в корпусе 170 с возможностью скольжения вдоль указанного корпуса 170 в направлении X перемещения. Направление X перемещения, в частности, перпендикулярно осям концевых секций 158, 159 диверторных трубопроводов 156А, 156В и, конкретнее, является вертикальным.The piston 168 is located in the housing 170 with the possibility of sliding along the specified housing 170 in the direction X of movement. The movement direction X is in particular perpendicular to the axes of the end sections 158, 159 of the diverter conduits 156A, 156B and, more specifically, is vertical.
Первая и вторая камеры 176, 178 ограничены между поршнем 168 и корпусом 170, причем указанные камеры 176, 178 расположены с обеих сторон поршня 168 вдоль направления X перемещения поршня 168. The first and second chambers 176, 178 are defined between the piston 168 and the housing 170, and said chambers 176, 178 are located on both sides of the piston 168 along the direction X of movement of the piston 168.
Корпус 170 дивертора дополнительно содержит впускной порт 180, предназначенный для подачи текучей среды под давлением в первую камеру 176 для перемещения поршня 168 из первой позиции во вторую позицию, а также выпускной порт 182, предназначенный для выпуска воздуха из второй камеры 178 во время перемещения поршня 168.The diverter housing 170 further includes an inlet port 180 for supplying pressurized fluid to the first chamber 176 to move the piston 168 from a first position to a second position, and an outlet port 182 for releasing air from the second chamber 178 while moving the piston 168 .
Поршень 168 выполнен с возможностью возврата в первую позицию, если в первой камере 176 отсутствует текучая среда под давлением. Согласно указанному варианту осуществления изобретения, первая позиция поршня 168 соответствует положению пассивной безопасности, поскольку он соединяет трубную систему 12 контрольно-измерительного оборудования со станцией 30 распада и, следовательно, с областью, имеющей усиленную радиационную защиту.The piston 168 is configured to return to the first position if there is no fluid under pressure in the first chamber 176. According to this embodiment of the invention, the first position of the piston 168 corresponds to the passive safety position, since it connects the instrumentation tubing 12 to the decay station 30 and, therefore, to the area having enhanced radiation protection.
Согласно варианту осуществления изобретения, представленному на фиг. 5, первый диверторный трубопровод 156А расположен над вторым диверторным трубопроводом 156В, при этом поршень 168 выполнен с возможностью перемещения вверх из первой позиции во вторую позицию и вниз из второй позиции в первую позицию.According to the embodiment of the invention shown in FIG. 5, the first diverter conduit 156A is positioned above the second divertor conduit 156B, wherein the piston 168 is movable upward from a first position to a second position and downwardly from a second position to a first position.
Дивертор 32, предпочтительно, содержит уплотнительные средства 177, выполненные с возможностью герметизации пространства между поршнем 168 и первой и второй стенками 172, 174 корпуса 170 дивертора. Уплотнительные средства 177 могут представлять собой, например уплотнительные кольца, проходящие вокруг периферии поршня 168.The divertor 32 preferably includes sealing means 177 configured to seal the space between the piston 168 and the first and second walls 172, 174 of the diverter housing 170. The sealing means 177 may be, for example, O-rings extending around the periphery of the piston 168.
Наибольший размер поршня 168 в плоскости, перпендикулярной направлению перемещения поршня 168, зависит от смещения «х» между концевыми секциями 158, 159 трубопроводов 156А, 156В и от геометрии каждого из трубопроводов 156А, 156В, в частности, от угла между концевыми участками 158, 159 и промежуточным участком 160 или от радиуса кривизны в точках соединения промежуточной секции 160 с концевыми секциями 158, 159.The largest dimension of the piston 168 in a plane perpendicular to the direction of movement of the piston 168 depends on the offset "x" between the end sections 158, 159 of the conduits 156A, 156B and on the geometry of each of the conduits 156A, 156B, in particular, on the angle between the end sections 158, 159 and the intermediate section 160 or from the radius of curvature at the connection points of the intermediate section 160 with the end sections 158, 159.
Корпус 170 дивертора является, в частности, цилиндрическим, например, с круглым основанием. В этом случае первый и второй соединители 150, 152 сформированы, например, на одном из оснований цилиндра, а третий соединитель 154 сформирован на противоположном основании цилиндра. Поршень 168 имеет форму, соответствующую форме корпуса 170 дивертора, в частности цилиндрическую с круглым основанием, причем диаметр основания, по существу, соответствует диаметру корпуса 170 дивертора.The diverter housing 170 is in particular cylindrical, for example with a circular base. In this case, the first and second connectors 150, 152 are formed, for example, on one of the cylinder bases, and the third connector 154 is formed on the opposite cylinder base. The piston 168 is shaped to match the shape of the divertor housing 170, particularly cylindrical with a circular base, the diameter of the base substantially corresponding to the diameter of the divertor housing 170.
Согласно указанному варианту осуществления изобретения, исполнительный механизм обеспечивает подачу сжатого газа для перемещения поршня 168.According to this embodiment of the invention, the actuator provides a supply of compressed gas to move the piston 168.
Коммутационный блок 40 обеспечивает регулируемую подачу предварительно определенного количества сжатого газа в первую камеру 176 для перемещения поршня 168 из первой позиции во вторую позицию и, соответственно, перемещения дивертора 32 во второе положение. Поршень 168 перемещается из второй позиции в первую позицию при отсутствии подачи сжатого газа в первую камеру 176.The switching unit 40 provides a controlled supply of a predetermined amount of compressed gas to the first chamber 176 to move the piston 168 from a first position to a second position and, accordingly, move the diverter 32 to a second position. The piston 168 moves from the second position to the first position when there is no supply of compressed gas to the first chamber 176.
Далее будет описан дивертор 32' согласно второму варианту осуществления изобретения со ссылкой на фиг. 6. На указанном чертеже элементы, идентичные показанным на фиг. 5 элементам дивертора 32 согласно первому варианту осуществления изобретения, обозначены аналогичными ссылочными позициями.Next, the diverter 32' according to the second embodiment of the invention will be described with reference to FIGS. 6. In the said drawing, elements identical to those shown in FIG. 5, the elements of the divertor 32 according to the first embodiment of the invention are designated by similar reference numerals.
Дивертор 32' согласно второму варианту осуществления изобретения отличается от дивертора 32 согласно первому варианту осуществления тем, что имеется только один диверторный трубопровод 156. Конкретнее, диверторный трубопровод 156 соединяет первый соединитель 150 с третьим соединителем 154 в первом положении, и второй соединитель 152 с третьим соединителем 154 во втором положении.The divertor 32' according to the second embodiment of the invention differs from the divertor 32 according to the first embodiment in that there is only one divertor conduit 156. More specifically, the divertor conduit 156 connects the first connector 150 to the third connector 154 in the first position, and the second connector 152 to the third connector 154 in the second position.
Согласно указанному варианту осуществления изобретения диверторный трубопровод 156 может поворачиваться между первым положением и вторым положением.According to this embodiment of the invention, the diverter pipeline 156 can be rotated between a first position and a second position.
В частности, в указанном варианте осуществления изобретения дивертор 32' содержит опору 180, например пластину, на которой расположены первый и второй соединители 150, 152, и поворотный держатель 182 трубопровода, например диск, установленный на опоре 180 и способный поворачиваться относительно нее вокруг оси R поворота, перпендикулярной плоскости опоры 180.In particular, in this embodiment, the diverter 32' includes a support 180, such as a plate, on which the first and second connectors 150, 152 are located, and a rotatable conduit holder 182, such as a disk, mounted on the support 180 and capable of rotating relative to it about an axis R rotation perpendicular to the plane of the support 180.
Один конец 184 диверторного трубопровода 156 установлен на поворотном держателе 182 трубопровода так, чтобы поворотное движение поворотного держателя 182 вызывало перемещение диверторного трубопровода 156 между первым положением и вторым положением. Ось R поворота выровнена с осью концевой секции 159 диверторного трубопровода 156, расположенной напротив конца диверторного трубопровода 156, установленного на поворотном держателе 182 трубопровода.One end 184 of the diverter conduit 156 is mounted on a rotating conduit holder 182 such that the rotational movement of the rotating holder 182 causes the divertor conduit 156 to move between a first position and a second position. The rotation axis R is aligned with the axis of the end section 159 of the divertor conduit 156 located opposite the end of the divertor conduit 156 mounted on the rotary conduit holder 182 .
В зависимости от углового положения поворотного держателя 182 трубопровода концевая секция 158 диверторного трубопровода 156, ближайшая к опоре 180, располагается на одной оси с первым соединителем 150, либо со вторым соединителем 152, соответственно, определяя траекторию перемещения мишени 16, 18 от первого соединителя 150 к третьему соединителю 154, либо от второго соединителя 152 к третьему соединителю 154.Depending on the angular position of the rotary holder 182 of the pipeline, the end section 158 of the divertor pipeline 156, closest to the support 180, is located on the same axis with the first connector 150, or with the second connector 152, respectively, determining the trajectory of movement of the target 16, 18 from the first connector 150 to to a third connector 154, or from a second connector 152 to a third connector 154.
Положение концевой секции 159 диверторного трубопровода 156 не изменяется при повороте поворотного держателя 182 трубопровода.The position of the end section 159 of the diverter pipeline 156 does not change when the rotary holder 182 of the pipeline is rotated.
Например, согласно варианту осуществления изобретения, представленному на фиг. 6, первый соединитель 150 расположен над вторым соединителем 152 и вертикально выровнен с ним в вертикальном направлении, поворот диверторного трубопровода 156 вокруг оси R поворота на 180° в первом направлении D поворота вызывает перемещение диверторного трубопровода 156 из первого положения во второе положение, а поворот диверторного трубопровода 156 вокруг оси R поворота на 180° во втором направлении, противоположном первому направлению D поворота, вызывает перемещение диверторного трубопровода 156 из второго положения в первое положение.For example, according to the embodiment of the invention shown in FIG. 6, the first connector 150 is positioned above and vertically aligned with the second connector 152 in the vertical direction, rotation of the divertor conduit 156 about the 180° rotation axis R in the first rotation direction D causes the divertor conduit 156 to move from the first position to the second position, and the rotation of the divertor the conduit 156 about the 180° rotation axis R in a second direction opposite to the first rotation direction D causes the divertor conduit 156 to move from the second position to the first position.
Третий соединитель 154, в частности, жестко закреплен на неподвижной опорной конструкции (не показана). Неподвижная опорная конструкция образована, например, пластиной, которая, в частности, проходит параллельно пластине, образующей опору 180. Неподвижная опорная конструкция и опора 180, в частности, могут быть частью корпуса дивертора, дополнительно содержащего по меньшей мере одну соединительную стенку, соединяющую неподвижную опорную конструкцию с опорой 180. Корпус дивертора может быть аналогичен корпусу, показанному на фиг. 5.The third connector 154, in particular, is rigidly attached to a fixed support structure (not shown). The fixed support structure is formed, for example, by a plate which, in particular, extends parallel to the plate forming the support 180. The fixed support structure and the support 180, in particular, may be part of a diverter housing, further comprising at least one connecting wall connecting the fixed support structure support structure 180. The diverter housing may be similar to the housing shown in FIG. 5.
Концевая секция 159 диверторного трубопровода 156 соединена с третьим соединителем 154 посредством промежуточного соединителя 185, который обеспечивает поворот диверторного трубопровода 156 относительно третьего соединителя 154. Промежуточный соединитель 185 представляет собой, например, быстроразъемную соединительную систему, содержащую две отдельных части 185A, 185B, способных поворачиваться относительно друг друга и, таким образом, обеспечивать поворот диверторного трубопровода 156 относительно третьего соединителя 154.The end section 159 of the divertor conduit 156 is connected to the third connector 154 by means of an intermediate connector 185, which allows the diverter conduit 156 to rotate relative to the third connector 154. The intermediate connector 185 is, for example, a quick-release coupling system containing two separate parts 185A, 185B capable of rotating relative to each other and thus provide rotation of the diverter pipeline 156 relative to the third connector 154.
Согласно указанному варианту осуществления изобретения, исполнительный механизм, например, содержит двигатель, обеспечивающий поворот диверторного трубопровода 156 в первом или втором направлении поворота на предварительно определенный угол для перемещения между первым положением и вторым положением. В частности, двигатель может быть соединен с поворотным держателем 182 трубопровода с помощью какоголибо адаптера для обеспечения поворота на предварительно определенный угол поворотного держателя 182 трубопровода в первом или втором направлении поворота.According to this embodiment, the actuator, for example, includes a motor for rotating the divertor pipeline 156 in a first or second rotation direction through a predetermined angle to move between the first position and the second position. In particular, the motor may be coupled to the rotary conduit holder 182 by means of an adapter to enable rotation of the rotary conduit holder 182 through a predetermined angle in a first or second rotation direction.
Коммутационный блок 40 приспособлен для управления двигателем в зависимости от необходимости.The switching unit 40 is adapted to control the motor as required.
Геометрия диверторного трубопровода 156 идентична описанной геометрии диверторных трубопроводов 156А, 156В.The geometry of the divertor pipeline 156 is identical to the described geometry of the divertor pipelines 156A, 156B.
Способ производства активированных мишеней 16 облучения с использованием описанной выше установки 6 включает следующие этапы, на которых:The method for producing activated irradiation targets 16 using the above-described installation 6 includes the following steps:
- перемещают 200 неактивированные мишени 16 облучения в количестве q1 в трубную систему 12 контрольно-измерительного оборудования из системы 21 подачи мишеней облучения;- move 200 non-activated irradiation targets 16 in an amount q 1 into the pipe system 12 of control and measuring equipment from the irradiation target supply system 21;
- облучают 202 нейтронным потоком неактивированные мишени 16 облучения в количестве q1 в трубной системе 12 контрольно-измерительного оборудования в течение предварительно определенного времени d1 облучения с целью получения частично активированных мишеней 16 облучения в количестве q1, причем предварительно определенное время d1 облучения равно или меньше минимального времени активации для полного преобразования прекурсорного материала, содержащегося в мишенях 16 облучения, в требуемый радионуклид; и- irradiate 202 non-activated irradiation targets 16 in an amount q 1 with a neutron flux in the pipe system 12 of control and measuring equipment for a predetermined irradiation time d 1 in order to obtain partially activated irradiation targets 16 in an amount q 1 , and the predetermined irradiation time d 1 is equal to or less than the minimum activation time for complete conversion of the precursor material contained in the irradiation targets 16 into the desired radionuclide; And
- перемещают 204 мишени 16 облучения в количестве q1 из трубной системы 12 контрольно-измерительного оборудования в станцию 30 распада;- move 204 irradiation targets 16 in an amount q 1 from the pipe system 12 of control and measuring equipment to the decay station 30;
- выгружают 214 по меньшей мере некоторые мишени 16 облучения из станции 30 распада в контейнер 34 для хранения мишеней, в частности, посредством системы 27 выгрузки.- unloading 214 at least some of the irradiation targets 16 from the decay station 30 into the target storage container 34, in particular through the unloading system 27.
Способ согласно первому варианту осуществления будет более подробно описываться далее со ссылкой на фиг. 7.The method according to the first embodiment will be described in more detail below with reference to FIG. 7.
Согласно первому варианту осуществления изобретения предварительно определенное время d1 облучения строго меньше минимального времени активации, необходимого для полного преобразования прекурсорного материала, содержащегося в мишенях 16 облучения, в требуемый радионуклид.According to a first embodiment of the invention, the predetermined irradiation time d 1 is strictly less than the minimum activation time required to completely convert the precursor material contained in the irradiation targets 16 into the desired radionuclide.
Следовательно, первое количество q1 мишеней 16 облучения, полученное в конце этапа 204, представляет собой первое количество q1 частично активированных мишеней 16 облучения. На этапе 206 указанное первое количество q1 частично активированных мишеней 16 облучения перемещают из трубной системы 12 контрольно-измерительного оборудования в станцию 30 распада.Therefore, the first number q 1 of irradiation targets 16 obtained at the end of step 204 represents the first number q 1 of partially activated irradiation targets 16. At step 206, said first number q 1 of partially activated irradiation targets 16 is transferred from the instrumentation tube system 12 to the decay station 30.
Способ согласно указанному варианту осуществления изобретения между этапом 206 и этапом 214 дополнительно включает следующие этапы, на которых:The method according to this embodiment of the invention between step 206 and step 214 further includes the following steps:
- перемещают 208 неактивированные мишени 16 облучения в количестве q2 из системы 21 подачи мишеней облучения в трубную систему 12 контрольно-измерительного оборудования;- move 208 non-activated irradiation targets 16 in an amount q 2 from the irradiation target supply system 21 to the pipe system 12 of control and measuring equipment;
- перемещают 210 частично активированные мишени 16 облучения в количестве q1 из станции 30 распада обратно в трубную систему 12 контрольно-измерительного оборудования;- move 210 partially activated irradiation targets 16 in an amount q 1 from the decay station 30 back to the pipe system 12 of control and measuring equipment;
- облучают 212 нейтронным потоком частично активированные мишени 16 облучения в количестве q1 и неактивированные мишени 16 облучения в количестве q2 в трубной системе 12 контрольно-измерительного оборудования в течение предварительно определенного времени d2 облучения с целью получения частично активированных или полностью активированных мишеней 16 облучения в количестве q1 и частично активированных мишеней 16 облучения в количестве q2.- irradiate 212 neutron flux partially activated irradiation targets 16 in an amount q 1 and non-activated irradiation targets 16 in an amount q 2 in the pipe system 12 of control and measuring equipment for a predetermined irradiation time d 2 in order to obtain partially activated or fully activated irradiation targets 16 in an amount of q 1 and partially activated irradiation targets 16 in an amount of q 2 .
Предпочтительно, чтобы на этапе 214 мишени 16 облучения, выгружаемые из станции 30 распада в контейнер 34 для хранения мишеней, являлись полностью активированными мишенями 16 облучения.Preferably, at step 214, the irradiation targets 16 discharged from the decay station 30 into the target storage container 34 are fully activated irradiation targets 16.
Указанные выше этапы «перемещения» выполняют приводной системой 25 для мишеней.The above "moving" steps are performed by the target drive system 25.
На этапе 210 частично активированные мишени 16 облучения перемещают из станции 30 распада через входной распределитель 68, который единовременно выпускает только предварительно определенное количество A мишеней 16 облучения, при этом остальные мишени 16 облучения удерживают в станции 30 распада.At step 210, the partially activated irradiation targets 16 are moved from the decay station 30 through an input dispenser 68, which releases only a predetermined number A of irradiation targets 16 at a time, while the remaining irradiation targets 16 are retained in the decay station 30.
В частности, для выпуска предварительно определенного количества A мишеней 16 облучения выполняют следующие этапы:In particular, to release a predetermined number A of irradiation targets 16, the following steps are performed:
- этап а1 перемещения запорного элемента 70 из позиции разблокировки в позицию блокировки посредством первого исполнительного механизма 74;- step a1 of moving the locking element 70 from the unlocking position to the locking position by means of the first actuator 74;
- этап а2 приведения в действие блока 60 подачи сжатого газа для получения потока сжатого газа, подаваемого в трубопровод 52 распада через выход 58 трубопровода для проталкивания мишеней 16 облучения, находящихся в трубопроводе 52 распада, к входу 56 трубопровода до упора в запорный элемент 70, занимающий позицию блокировки;- step a2 of actuating the compressed gas supply unit 60 to obtain a flow of compressed gas supplied to the disintegration pipeline 52 through the pipeline outlet 58 for pushing the irradiation targets 16 located in the disintegration pipeline 52 to the pipeline inlet 56 until it stops against the shut-off element 70 occupying lock position;
- этап а3 перемещения фиксатора 72 посредством второго исполнительного механизма 76 из втянутого положения в выдвинутое положение, в котором фиксатор 72 упирается в мишень 16 облучения, находящуюся в трубопроводе 52 распада;- step a3 of moving the latch 72 by means of the second actuator 76 from the retracted position to the extended position, in which the latch 72 abuts the irradiation target 16 located in the decay pipeline 52;
- этап а4 перемещения посредством первого исполнительного механизма 74 запорного элемента 70 из позиции блокировки в позицию разблокировки, чтобы под действием потока сжатого газа предварительно определенное количество мишеней 16 облучения, то есть мишени 16 облучения, расположенные ниже по потоку от фиксатора 72 относительно направления потока сжатого газа, вытеснялись из трубопровода 52 распада через вход 56 трубопровода распада, в то время как остальные мишени 16 облучения, т.е. мишень 16 облучения, к которой примыкает фиксатор 72, и мишени 16 облучения, расположенные выше по потоку от них, удерживаются в трубопровода 52 распада посредством фиксатора 72, расположенного в выдвинутом положении.- step a4 of moving, by means of the first actuator 74, the locking element 70 from the locking position to the unlocking position, so that, under the action of the compressed gas flow, a predetermined number of irradiation targets 16, that is, irradiation targets 16 located downstream of the latch 72 relative to the direction of the compressed gas flow , were forced out of the decay pipeline 52 through the inlet 56 of the decay pipeline, while the remaining irradiation targets 16, i.e. the irradiation target 16, to which the latch 72 is adjacent, and the irradiation targets 16 located upstream of them, are held in the decay pipeline 52 by means of the latch 72 located in the extended position.
Предпочтительно, поток сжатого газа остается активированным на всех этапах a2 - a4.Preferably, the compressed gas flow remains activated during all stages a2 to a4.
В частности, на этапе а3 фиксатор 72 упирается в мишень 16 облучения, расположенную напротив фиксатора 72, при этом указанная мишень 16 облучения проходит по обе стороны фиксатора 72 вдоль трубопровода 52 распада.In particular, in step a3, the latch 72 abuts an irradiation target 16 located opposite the latch 72, with said irradiation target 16 extending on both sides of the latch 72 along the decay conduit 52.
Количество q1, предпочтительно, кратно предварительно определенному количеству A мишеней облучения, так что q1=m*A, где m – целое число, большее или равное единице и, предпочтительно, строго больше единицы.The number q 1 is preferably a multiple of a predetermined number A of irradiation targets, so that q 1 =m*A, where m is an integer greater than or equal to one and, preferably, strictly greater than one.
В случае, если m строго больше единицы, на этапе 210 указанная выше последовательность этапов с а1 по а4 повторяется m раз, в результате чего, мишени 16 облучения в количестве q1 выпускаются из станции 30 распада.If m is strictly greater than one, at step 210 the above sequence of steps a1 to a4 is repeated m times, as a result of which q 1 irradiation targets 16 are released from the decay station 30.
В предпочтительном примере, когда предварительно определенное количество A мишеней 16 облучения равно единице, описанная выше последовательность этапов от а1 до а4 повторяется q1 раз.In the preferred example, when the predetermined number A of irradiation targets 16 is equal to one, the above-described sequence of steps a1 to a4 is repeated q 1 times.
Предпочтительно, на этапе 210 входной счетчик 96 подсчитывает количество мишеней 16 облучения, перемещаемых из станции 30 распада в трубную систему 12 контрольно-измерительного оборудования, а вышеописанная последовательность этапов от а1 до а4 повторяется до тех пор, пока в трубную систему 12 контрольно-измерительного оборудования не будут перемещены мишени 16 облучения в количестве q1.Preferably, at step 210, the input counter 96 counts the number of irradiation targets 16 transferred from the decay station 30 to the instrumentation tube system 12, and the above-described sequence of steps a1 to a4 is repeated until the instrumentation tube system 12 the irradiation targets 16 in the amount of q 1 will not be moved.
На этапе 210 частично активированные мишени 16 облучения в количестве q1 из станции 30 распада перемещают в палец 14 контрольно-измерительного оборудования и располагаются в указанном пальце 14 контрольно-измерительного оборудования над мишенями 16 облучения в количестве q2, пропущенными в палец 14 контрольно-измерительного оборудования на этапе 208.At step 210, partially activated irradiation targets 16 in the amount of q 1 from the decay station 30 are moved to the control equipment finger 14 and are located in said control equipment finger 14 above the irradiation targets 16 in the amount q 2 passed into the control equipment finger 14 equipment at step 208.
Следовательно, в конце этапа 210 палец 14 контрольно-измерительного оборудования содержит в направлении снизу вверх неактивированные мишени облучения в количестве q2 и частично активированные мишени 16 облучения в количестве q1.Consequently, at the end of step 210, the test finger 14 contains, in the bottom-up direction, a number of q 2 unactivated irradiation targets and a number of q 1 partially activated irradiation targets 16 .
Этап 214 представляет собой этап выгрузки из станции 30 распада полностью активированных мишеней 16 облучения в количестве q1.Step 214 is the step of unloading from the decay station 30 fully activated irradiation targets 16 in an amount q 1 .
На указанном этапе мишени облучения в количестве q1 выгружают через выход 58 станции 30 распада и подают в систему 27 выгрузки посредством приводной системы 25 для мишеней.At this stage, irradiation targets in an amount q 1 are unloaded through the output 58 of the decay station 30 and supplied to the unloading system 27 by means of the drive system 25 for the targets.
Согласно одному варианту осуществления изобретения, на этапе 214 выходной стопор 84 занимает позицию разблокировки, при этом под действием потока сжатого газа, проходящего в направлении от входа 56 к выходу 58 трубопровода 52 распада, мишени 16 облучения перемещаются в выпускном трубопроводе 120 вплоть до упора в ограничитель 128 выгрузки. Затем после разблокировки ограничителя 128 выгрузки мишени 16 облучения могут быть выгружены в соответствующий разгрузочный контейнер 34.According to one embodiment of the invention, at step 214, the output stopper 84 is in the unlocked position, and under the influence of a flow of compressed gas passing in the direction from the inlet 56 to the outlet 58 of the decay pipeline 52, the irradiation targets 16 move in the outlet pipeline 120 until it stops at the stopper. 128 unloads. Then, after unlocking the unloading limiter 128, the irradiation targets 16 can be unloaded into the corresponding unloading container 34.
В варианте осуществления изобретения, в котором станция 30 распада содержит выходной распределитель 92, мишени облучения в количестве q1 выгружают через выход 58 станции распада партиями, содержащими предварительно определенное количество мишеней, при выполнении описанных выше этапов от а1 до а4, причем «вход» считается «выходом», а «выход» считается «входом».In an embodiment of the invention in which the decay station 30 includes an output dispenser 92, irradiation targets in quantity q 1 are discharged through the decay station output 58 in batches containing a predetermined number of targets in steps a1 to a4 described above, with the "input" being considered "output" and "output" is considered "input".
При необходимости, излучение, в частности, мощность дозы излучения, испускаемого количеством q1 мишеней 16 облучения, находящихся в трубопроводе 52 распада, измеряется выходным датчиком 102 излучения и/или дополнительными промежуточными датчиками 104 излучения перед выгрузкой мишеней 16 облучения из станции 30 распада, при этом мишени 16 облучения выгружают только в том случае, если измеренное излучение, в частности, мощность дозы излучения, ниже предварительно определенного порога.If necessary, the radiation, in particular the dose rate of radiation emitted by the number q 1 of irradiation targets 16 located in the decay pipeline 52, is measured by the output radiation sensor 102 and/or additional intermediate radiation sensors 104 before unloading the irradiation targets 16 from the decay station 30, when In this case, the irradiation targets 16 are discharged only if the measured radiation, in particular the radiation dose rate, is below a predetermined threshold.
На этапе 214 из станции 30 распада выгружают только количество q1 полностью активированных мишеней 16 облучения. Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, выгружаемое количество q1 полностью активированных мишеней 16 облучения соответствует количеству q1 мишеней 16 облучения, находящихся в станции 30 распада.At step 214, only the number q 1 of fully activated irradiation targets 16 is unloaded from the decay station 30. According to a preferred embodiment of the invention, the unloaded number q 1 of fully activated irradiation targets 16 corresponds to the number q 1 of irradiation targets 16 located in the decay station 30 .
Предпочтительно, способ включает между этапами 212 и 214 этап 216 перемещения в станцию 30 распада полностью или частично активированных мишеней 16 облучения в количестве q1 и частично активированных мишеней 16 облучения в количестве q2.Preferably, the method includes, between steps 212 and 214, a step 216 of moving into the decay station 30 fully or partially activated irradiation targets 16 in an amount q 1 and partially activated irradiation targets 16 in an amount q 2 .
Этап 216 выполняют приводной системы 25 для мишеней. На этапе 216 приводная система 25 для мишеней перемещает в станцию 30 распада, предпочтительно, первое и второе количество мишеней 16 облучения до упора в выходной стопор 84 станции 30 распада или в запорный элемент выходного распределителя 92, если в устройстве имеется выходной распределитель 92.Step 216 is performed by the target drive system 25. At step 216, the target drive system 25 moves into the disintegration station 30, preferably, the first and second number of irradiation targets 16 until they stop against the output stop 84 of the disintegration station 30 or into the locking element of the output dispenser 92 if the device has an output dispenser 92.
На указанном этапе сохраняется линейный порядок мишеней 16 облучения, в связи с чем, полностью или частично активированные мишени 16 облучения в количестве q1 располагаются ближе к выходу 52 трубопровода распада, чем частично активированные мишени 16 облучения в количестве q2.At this stage, the linear order of the irradiation targets 16 is maintained, and therefore, the fully or partially activated irradiation targets 16 in the amount of q 1 are located closer to the exit 52 of the decay pipeline than the partially activated irradiation targets 16 in the amount of q 2 .
После этапа 216 неактивированные мишени 16 облучения в количестве q1 пропускают в трубную систему 12 контрольно-измерительного оборудования (этап 218), а частично активированные мишени 16 облучения в количестве q2 перемещают обратно в трубную систему 12 контрольно-измерительного оборудования при выполнении этапов от а1 по а4, как описано выше, посредством приводной системы 25 для мишеней (этап 220).After step 216, q 1 unactivated irradiation targets 16 are passed into the test tube system 12 (step 218), and q 2 partially activated irradiation targets 16 are moved back into the test tube system 12 in steps a1 along a4, as described above, via the target drive system 25 (step 220).
В конце этапа 220 палец 14 контрольно-измерительного оборудования содержит в направлении снизу вверх неактивированные мишени 16 облучения в количестве q1 и частично активированные мишени 16 облучения в количестве q2.At the end of step 220, the instrumentation finger 14 contains, from bottom to top, a number of q 1 unactivated irradiation targets 16 and a number of q 2 partially activated irradiation targets 16 .
После этапа 220 способ включает этап 222 облучения нейтронным потоком мишеней 16, содержащихся в пальце 14 контрольно-измерительного оборудования активной зоны 10 ядерного реактора в течение предварительно определенного времени d3 облучения, чтобы получить частично активированные мишени 16 облучения в количестве q1 и полностью активированные мишени 16 облучения в количестве q2.After step 220, the method includes the step 222 of irradiating targets 16 contained in the control equipment finger 14 of the nuclear reactor core 10 with a neutron flux for a predetermined irradiation time d 3 to obtain partially activated irradiation targets 16 in quantity q 1 and fully activated targets. 16 irradiation in the amount of q 2 .
Этапы 216, 218, 220 и 222 могут повторяться многократно, при этом каждое повторение приводит к получению партии полностью активированных мишеней 16 облучения. Каждая партия полностью активированных мишеней 16 облучения выгружается из станции распада на этапе 214.Steps 216, 218, 220 and 222 may be repeated multiple times, each repetition resulting in a batch of fully activated irradiation targets 16. Each batch of fully activated irradiation targets 16 is unloaded from the decay station at step 214.
При необходимости, способ включает этап смещения дивертора 32 во вторую конфигурацию перед выполнением этапов 200, 208 и 218 перемещения мишеней 16 облучения из системы 21 подачи мишеней облучения в трубную систему 12 контрольно-измерительного оборудования, а также этап смещения дивертора 32 из второй конфигурации в первую конфигурацию перед выполнением этапов 206, 210 и 220 перемещения мишеней 16 облучения из трубной системы 12 контрольно-измерительного оборудования в станцию 30 распада.If necessary, the method includes the step of shifting the divertor 32 into the second configuration before performing steps 200, 208 and 218 of moving the irradiation targets 16 from the irradiation target supply system 21 into the pipe system 12 of the control and measuring equipment, as well as the step of shifting the divertor 32 from the second configuration to the first configuration before performing steps 206, 210 and 220 of moving the irradiation targets 16 from the instrumentation tube system 12 to the decay station 30.
Предпочтительно входной счетчик 96 на этапах 206, 210, 216 и 220 подсчитывает количество мишеней 16 облучения, перемещаемых из трубной системы 12 контрольно-измерительного оборудования в станцию 30 распада или из станции 30 распада в трубную систему 12 контрольно-измерительного оборудования.Preferably, the input counter 96 at steps 206, 210, 216 and 220 counts the number of irradiation targets 16 being moved from the test tube system 12 to the decay station 30 or from the decay station 30 to the test tube system 12.
Количество q1, предпочтительно, равно количеству q2.The amount of q 1 is preferably equal to the amount of q 2 .
Предпочтительно, чтобы облучение мишеней 16 нейтронным потоком в активной зоне ядерного реактора продолжалось одинаковое время, например, d1, d2 и d3 были одинаковыми.It is preferable that the irradiation of targets 16 with a neutron flux in the core of a nuclear reactor lasts the same time, for example, d 1 , d 2 and d 3 are the same.
Согласно одному варианту осуществления изобретения каждое указанное время облучения равно половине минимального времени активации, необходимого для полного преобразования прекурсорного материала, содержащегося в мишенях 16 облучения, в требуемый радионуклид. В этом случае количество q1 мишеней 16 облучения, полученных в конце этапа 212, и количество мишеней 16 облучения, расположенных в верхней части пальца 14 контрольно-измерительного оборудования в конце этапа 222, составляет количество полностью активированных мишеней 16 облучения. Таким образом, периодичность извлечения мишеней облучения из установки 6, соответствует половине времени активации требуемого радионуклида.According to one embodiment of the invention, each specified irradiation time is equal to half the minimum activation time required to completely convert the precursor material contained in the irradiation targets 16 into the desired radionuclide. In this case, the number q 1 of irradiation targets 16 received at the end of step 212 and the number of irradiation targets 16 located at the top of the test equipment finger 14 at the end of step 222 constitute the number of fully activated irradiation targets 16. Thus, the frequency of removal of irradiation targets from installation 6 corresponds to half the activation time of the required radionuclide.
Фактически, во всех случаях время облучения может составлять 1/M от минимального времени активации для полного преобразования прекурсорного материала, содержащегося в мишенях 16 облучения, в требуемый радионуклид. Целое число M выбирают в зависимости от соотношения между требуемой периодичностью извлечения мишеней и минимальным временем активации для полного преобразования прекурсорного материала, содержащегося в мишенях 16 облучения, в требуемый радионуклид. Таким образом, в конце этапа 222 в пальце 14 контрольно-измерительного оборудования могут находиться мишени 16 облучения на M разных стадиях активации, при этом мишени 16 каждой партии в активной зоне 10 должны подвергаться воздействию нейтронного потока M раз до полной активации. Точнее говоря, в конце этапа 212 получают количество q1 мишеней 16 облучения, которые являются лишь частично активированными, следовательно, указанные мишени 16 облучения должны быть возвращены в палец 14 контрольно-измерительного оборудования для облучения нейтронным потоком столько раз, сколько необходимо для достижения минимального времени активации.In fact, in all cases, the irradiation time may be 1/M of the minimum activation time to completely convert the precursor material contained in the irradiation targets 16 into the desired radionuclide. The integer number M is selected depending on the relationship between the required frequency of target extraction and the minimum activation time for complete conversion of the precursor material contained in the irradiation targets 16 into the required radionuclide. Thus, at the end of step 222, the test equipment finger 14 may contain irradiation targets 16 in M different stages of activation, with targets 16 of each batch in the core 10 having to be exposed to the neutron flux M times before complete activation. More precisely, at the end of step 212, a number q 1 of irradiation targets 16 are obtained that are only partially activated, therefore, said irradiation targets 16 must be returned to the neutron flux test equipment finger 14 as many times as necessary to achieve the minimum time activation.
При необходимости, способ дополнительно включает после этапа 216 и перед выгрузкой полностью активированных мишеней 16 облучения на этапе 214 этап удерживания полностью активированных мишеней 16 облучения в станции 30 распада в течение времени d4 распада.If necessary, the method further includes, after step 216 and before unloading the fully activated irradiation targets 16 at step 214, the step of holding the fully activated irradiation targets 16 in the decay station 30 for a decay time d 4 .
Время d4 распада соответствует времени, которое необходимо для снижения ниже предварительно определенного порога излучения и, в частности, мощности дозы, испускаемой полностью активированными мишенями 16 облучения в количестве q1. Согласно одному примеру время d4 распада предварительно определяют в зависимости от природы материала, содержащегося в мишенях 16 облучения. Согласно одному из альтернативных вариантов осуществления изобретения время d4 распада определяют на основании результатов измерений излучения и, в частности, мощности дозы, выполняемых выходным датчиком 102 излучения и/или дополнительными промежуточными датчиками 104 излучения.The decay time d 4 corresponds to the time required to reduce below a predetermined radiation threshold and, in particular, the dose rate emitted by the fully activated irradiation targets 16 in the amount q 1 . According to one example, the decay time d 4 is predetermined depending on the nature of the material contained in the irradiation targets 16 . According to one alternative embodiment of the invention, the decay time d 4 is determined based on the results of radiation measurements and, in particular, dose rate, performed by the output radiation sensor 102 and/or additional intermediate radiation sensors 104.
Согласно указанному варианту осуществления изобретения, этап 214 выполняется после выдержки определенного количества полностью активированных мишеней 16 облучения в станции 30 распада в течение времени d3 распада.According to this embodiment of the invention, step 214 is performed after a certain number of fully activated irradiation targets 16 have been kept in the decay station 30 for a decay time d 3 .
Согласно конкретному варианту осуществления изобретения, заданный интервал поставки партий N мишеней облучения, равный половине минимального времени активации для полного преобразования прекурсорного материала, содержащегося в мишенях 16 облучения, в требуемый радионуклид, при необходимости, может быть увеличен на время d4 распада, необходимое для снижения ниже предварительно определенного порога излучения, в частности, мощности дозы, испускаемой количеством q1 полностью активированных мишеней 16 облучения, According to a specific embodiment of the invention, a predetermined delivery interval of batches N of irradiation targets equal to half the minimum activation time for complete conversion of the precursor material contained in the irradiation targets 16 into the desired radionuclide, if necessary, can be increased by the decay time d 4 required to reduce below a predetermined radiation threshold, in particular the dose rate emitted by the number q 1 of fully activated irradiation targets 16,
В указанном конкретном варианте осуществления изобретения на всех стадиях облучения предварительно определенное время облучения составляет 50% от минимального времени активации для полного преобразования прекурсорного материала, содержащегося в мишенях 16 облучения, в требуемый радионуклид.In this particular embodiment of the invention, at all stages of irradiation, the predetermined irradiation time is 50% of the minimum activation time for complete conversion of the precursor material contained in the irradiation targets 16 into the desired radionuclide.
На этапе 200 способа партию N неактивированных мишеней 16 облучения перемещают в палец 14 контрольно-измерительного оборудования из системы 21 подачи мишеней облучения.At method step 200, a batch N of non-activated irradiation targets 16 is transferred to the test equipment finger 14 from the irradiation target supply system 21.
На этапе 204 указанную партию N неактивированных мишеней 16 облучения подвергают облучению нейтронным потоком в активной зоне ядерного реактора в течение времени, равного половине минимального времени активации для полного преобразования прекурсорного материала, содержащегося в мишенях 16 облучения, в требуемый радионуклид.At step 204, said batch N of non-activated irradiation targets 16 is subjected to irradiation with a neutron flux in the nuclear reactor core for a time equal to half the minimum activation time to completely convert the precursor material contained in the irradiation targets 16 into the desired radionuclide.
На этапе 206 указанную партию N частично активированных мишеней 16 облучения перемещают в станцию 30 распада.At step 206, said batch N of partially activated irradiation targets 16 is transferred to the decay station 30.
На этапе партия 208 партию N неактивированных мишеней 16 облучения из системы 21 подачи мишеней облучения перемещают в палец 14 контрольно-измерительного оборудования.At batch step 208, a batch N of non-activated irradiation targets 16 from the irradiation target supply system 21 is transferred to the test equipment finger 14.
На этапе 210 партию N частично активированных мишеней 16 облучения перемещают в палец 14 контрольно-измерительного оборудования из станции 30 распада, в результате чего, в пальце контрольно-измерительного оборудования в направлении снизу вверх последовательно содержатся партия N неактивированных мишеней 16 облучения и партия N частично активированных мишеней 16 облучения.At step 210, a batch N of partially activated irradiation targets 16 is transferred to the test equipment finger 14 from the decay station 30, resulting in a batch N of non-activated irradiation targets 16 and a batch N of partially activated irradiation targets sequentially contained in the test finger in a bottom-up direction. 16 irradiation targets.
На этапе 212 мишени 16, содержащиеся в пальце 14 контрольно-измерительного оборудования, подвергают облучению нейтронным потоком в активной зоне ядерного реактора в течение времени, равного половине минимального времени активации для полного преобразования прекурсорного материала, содержащегося в мишенях 16 облучения, то есть для получения партии N полностью активированных мишеней 16 облучения и партии N частично активированных мишеней 16 облучения.At step 212, the targets 16 contained in the control equipment finger 14 are irradiated with the neutron flux in the nuclear reactor core for a time equal to half the minimum activation time to completely convert the precursor material contained in the irradiation targets 16, that is, to obtain a batch N fully activated irradiation targets 16 and a batch of N partially activated irradiation targets 16.
На этапе 216 партию N полностью активированных мишеней 16 облучения и партию N частично активированных мишеней 16 облучения перемещают из пальца 14 контрольно-измерительного оборудования в станцию 30 распада, при этом линейный порядок мишеней 16 облучения сохраняется. Таким образом, партия N полностью активированных мишеней 16 облучения располагается ближе к выходу станции 30 распада, чем партия N частично активированных мишеней 16 облучения.At step 216, a batch N of fully activated irradiation targets 16 and a batch N of partially activated irradiation targets 16 are moved from the instrument finger 14 to the decay station 30, while the linear order of the irradiation targets 16 is maintained. Thus, the batch N of fully activated irradiation targets 16 is located closer to the output of the decay station 30 than the batch N of partially activated irradiation targets 16.
Затем на этапе 214 партию N полностью активированных мишеней 16 облучения выгружают в разгрузочный контейнер 34. При необходимости, мишени удерживают в станции 30 распада в течение предварительно определенного времени d4 распада до их выгрузки на этапе 214.Then, at step 214, a batch N of fully activated irradiation targets 16 are unloaded into an unloading container 34. If necessary, the targets are held in the decay station 30 for a predetermined decay time d 4 before being unloaded at step 214.
На этапе 218 партию N неактивированных мишеней 16 облучения перемещают в палец 14 контрольно-измерительного оборудования из системы 21 подачи мишеней облучения.At step 218, a batch N of non-activated irradiation targets 16 is transferred to the test equipment finger 14 from the irradiation target supply system 21.
На этапе 220 партию N частично активированных мишеней 16 облучения, находящихся в станции 30 распада, перемещают из станции 30 распада в палец 14 контрольно-измерительного оборудования, в результате чего, в пальце контрольно-измерительного оборудования в направлении снизу вверх содержатся партия N неактивированных мишеней 16 облучения и партия N частично активированных мишеней 16 облучения.At step 220, a batch N of partially activated irradiation targets 16 located in the decay station 30 are transferred from the decay station 30 to the test equipment finger 14, resulting in the test equipment finger containing, from bottom to top, a batch N of non-activated targets 16 irradiation and batch N of partially activated irradiation targets 16.
На этапе 222 мишени 16, содержащиеся в пальце 14 контрольно-измерительного оборудования, подвергают облучению нейтронным потоком в активной зоне ядерного реактора в течение времени, равного половине минимального времени активации для полного преобразования прекурсорного материала, содержащегося в мишенях 16 облучения, в результате чего, получают партию N полностью активированных мишеней 16 облучения и партию N частично активированных мишеней 16 облучения.At step 222, the targets 16 contained in the control equipment finger 14 are irradiated by the neutron flux in the nuclear reactor core for a time equal to half the minimum activation time for complete conversion of the precursor material contained in the irradiation targets 16, resulting in batch N of fully activated irradiation targets 16 and batch N of partially activated irradiation targets 16.
Этапы 216 – 222 могут повторяться столько раз, сколько необходимо, при этом каждое повторение указанных этапов приводит к получению партии N полностью активированных мишеней 16 облучения, продолжительность производства которых равна половине минимального времени активации для полного преобразования прекурсорного материала, содержащегося в мишенях 16 облучения, в требуемый радионуклид. На этапе 214 указанная партия, по истечении необязательного времени d4 распада, может быть выгружена из станции 30 распада.Steps 216 - 222 can be repeated as many times as necessary, with each repetition of these steps resulting in a batch of N fully activated irradiation targets 16, the production duration of which is equal to half the minimum activation time for complete conversion of the precursor material contained in the irradiation targets 16 into required radionuclide. At step 214, the specified batch, after an optional decay time d 4 , can be unloaded from the decay station 30.
Описанная выше установка 6, предпочтительно, содержит контроллер 160, конфигурированный для выполнения вышеописанного способа.The above-described installation 6 preferably includes a controller 160 configured to perform the above-described method.
В частности, установка 6 для производства активированных мишеней облучения и, например, интегральный блок 42 контроля и управления (ICU) дополнительно содержит контроллер 160, предназначенный контролировать нижеперечисленные этапы рабочего процесса, осуществляемого установкой 6:In particular, the installation 6 for the production of activated irradiation targets and, for example, the integrated monitoring and control unit (ICU) 42 further includes a controller 160 designed to control the following stages of the workflow carried out by the installation 6:
- перемещение посредством приводной системы 25 неактивированных мишеней 16 облучения в количестве q1 из системы 21 подачи мишеней облучения в трубную систему 12 контрольно-измерительного оборудования;- movement through the drive system 25 of non-activated irradiation targets 16 in the amount of q 1 from the system 21 for supplying irradiation targets to the pipe system 12 of control and measuring equipment;
- облучение нейтронным потоком неактивированных мишеней 16 облучения в количестве q1 в трубной системе 12 контрольно-измерительного оборудования в течение предварительно определенного времени d1 облучения с целью получения частично активированных мишеней 16 облучения в количестве q1, причем предварительно определенное время d1 облучения должно быть строго меньше минимального времени активации для полного преобразования прекурсорного материала, содержащегося в мишенях 16 облучения, в требуемый радионуклид;- irradiation with a neutron flux of non-activated irradiation targets 16 in an amount q 1 in the pipe system 12 of control and measuring equipment for a predetermined irradiation time d 1 in order to obtain partially activated irradiation targets 16 in an amount q 1 , and the predetermined irradiation time d 1 should be strictly less than the minimum activation time for complete conversion of the precursor material contained in the irradiation targets 16 into the required radionuclide;
- перемещение посредством приводной системы 25 частично активированных мишеней 16 облучения в количестве q1 из трубной системы 12 контрольно-измерительного оборудования в станцию 30 распада;- movement by means of a drive system 25 of partially activated irradiation targets 16 in an amount q 1 from the pipe system 12 of control and measuring equipment to the decay station 30;
- перемещение посредством приводной системы 25 неактивированных мишеней 16 облучения в количестве q2 из системы 21 подачи мишеней облучения в трубную систему 12 контрольно-измерительного оборудования;- movement through the drive system 25 of non-activated irradiation targets 16 in the amount of q 2 from the system 21 for supplying irradiation targets to the pipe system 12 of control and measuring equipment;
- перемещение посредством приводной системы 25 частично активированных мишеней 16 облучения в количестве q1 обратно из станции 30 распада в трубную систему 12 контрольно-измерительного оборудования;- movement through the drive system 25 of partially activated irradiation targets 16 in the amount of q 1 back from the decay station 30 to the pipe system 12 of control and measuring equipment;
- облучение нейтронным потоком частично активированных мишеней 16 облучения в количестве q1 и неактивированных мишеней 16 облучения в количестве q2 в трубной системе контрольно-измерительного оборудования в течение предварительно определенного времени d2 облучения с целью получения частично активированных или полностью активированных мишеней 16 облучения в количестве q1 и частично активированных мишеней 16 облучения в количестве q2;- irradiation with a neutron flux of partially activated irradiation targets 16 in an amount of q 1 and non-activated irradiation targets 16 in an amount of q 2 in a pipe system of control and measuring equipment for a predetermined irradiation time d 2 in order to obtain partially activated or fully activated irradiation targets 16 in an amount q 1 and partially activated irradiation targets 16 in the amount of q 2 ;
- выгрузка по меньшей мере некоторых мишеней 16 облучения и, предпочтительно, полностью активированных мишеней 16 облучения из станции 30 распада в контейнер 34 для хранения мишеней.- unloading at least some of the irradiation targets 16 and, preferably, the fully activated irradiation targets 16 from the decay station 30 into the target storage container 34.
Описанные выше станция 30 распада и установка 6 обладают явными преимуществами.The above-described decay station 30 and installation 6 have clear advantages.
Фактически, станция 30 распада имеет входной распределитель 68, допускающий перемещение предварительно определенного количества мишеней 16 облучения в станцию 30 распада с целью временного хранения частично активированных мишеней 16 облучения перед возвратом в активную зону 10 ядерного реактора для дальнейшей активации, либо с целью выдержки мишеней 16 облучения для распада короткоживущих радиоизотопов до приемлемого уровня перед выгрузкой мишеней в контейнеры 34 для хранения.In fact, the decay station 30 has an input dispenser 68 allowing the movement of a predetermined number of irradiation targets 16 into the decay station 30 for the purpose of temporary storage of partially activated irradiation targets 16 before being returned to the nuclear reactor core 10 for further activation, or for the purpose of aging the irradiation targets 16 for the decay of short-lived radioisotopes to an acceptable level before unloading the targets into containers 34 for storage.
Поскольку станция 30 распада, вмещающая мишени 16 облучения, приспособлена для перемещения предварительно определенного количества мишеней 16 облучения обратно в активную зону 10, имеется возможность производить партии радиоизотопов с интервалом доставки, меньшим, чем время активации радиоизотопов в активной зоне реактора в пределах одной и той же трубной системы 12 контрольно-измерительного оборудования. Например, можно производить партии радиоизотопов с интервалом доставки, соответствующим половине времени активации радиоизотопов в активной зоне.Since the decay station 30 housing the irradiation targets 16 is adapted to move a predetermined number of irradiation targets 16 back into the core 10, it is possible to produce batches of radioisotopes with a delivery interval shorter than the activation time of the radioisotopes in the reactor core within the same pipe system 12 control and measuring equipment. For example, it is possible to produce batches of radioisotopes with a delivery interval corresponding to half the activation time of the radioisotopes in the core.
В частности, станция 30 распада может принимать в указанном линейном порядке от входа до выхода станции распада партию частично активированных мишеней 16 облучения, находившихся в активной зоне лишь часть требуемого времени активации, и партию полностью активированных мишеней облучения, находившихся в активной зоне 10 требуемое время активации. Входной распределитель 68 и связанный с ним входной счетчик 96 позволяют избирательно перемещать только частично активированные радиоизотопы обратно в активную зону 10, удерживая при этом полностью активированные мишени 16 облучения в станции 30 распада.In particular, the decay station 30 can receive, in the specified linear order from the input to the output of the decay station, a batch of partially activated irradiation targets 16 that were in the core for only part of the required activation time, and a batch of fully activated irradiation targets that were in the core 10 for the required activation time . Input distributor 68 and associated input counter 96 allow selective movement of only partially activated radioisotopes back into core 10 while retaining fully activated irradiation targets 16 in decay station 30.
Станция 30 распада также приспособлена для выгрузки полностью активированных мишеней 16 облучения в обычные контейнеры 34 для хранения без необходимости использования горячей камеры или манипуляторов, при этом разгрузочный контур установки обеспечивает промежуточное хранение полностью активированных мишеней 16 облучения в течение времени, достаточного для снижения активности короткоживущих радиоизотопов до приемлемого уровня. Как только уровень радиоактивности снижается ниже предварительно определенного порога, активированные мишени 16 облучения могут быть автоматически перемещены из станции 30 распада в систему 27 выгрузки установки 6. Кроме того, указанная станция 30 распада легко интегрируется непосредственно в существующие системы производства радионуклидов и обеспечивает безопасный распад короткоживущих высокорадиоактивных изотопов, являющихся побочными продуктами.Decay station 30 is also adapted to discharge fully activated irradiation targets 16 into conventional storage containers 34 without the need for a hot chamber or handlers, the unloading circuit of the plant providing intermediate storage of fully activated irradiation targets 16 for a period of time sufficient to reduce the activity of short-lived radioisotopes to acceptable level. Once the level of radioactivity decreases below a predetermined threshold, the activated irradiation targets 16 can be automatically transferred from the decay station 30 to the unloading system 27 of the installation 6. In addition, the specified decay station 30 is easily integrated directly into existing radionuclide production systems and ensures the safe decay of short-lived highly radioactive isotopes that are by-products.
Таким образом, предлагаемая компактная станция 30 распада является экономически выгодным техническим решением для выпуска активированных мишеней 16 облучения из активной зоны 10 ядерного реактора при минимизации риска для окружающей среды.Thus, the proposed compact decay station 30 is a cost-effective technical solution for releasing activated irradiation targets 16 from a nuclear reactor core 10 while minimizing the risk to the environment.
Способ согласно изобретению позволяет сократить интервал поставки радиоизотопов, содержащихся в полностью активированных мишенях 16 облучения. Фактически, в каждый момент времени палец 14 контрольно-измерительного оборудования содержит не менее двух партий мишеней 16 облучения на разных стадиях активации. Станция 30 распада служит промежуточным хранилищем для партии частично активированных мишеней, в то время как новая партия неактивированных мишеней 16 облучения вводится в палец 14 контрольно-измерительного оборудования. Как только новая партия введена в палец 14 контрольно-измерительного оборудования, партия частично активированных мишеней 16 облучения может быть перемещена из станции распада обратно в палец 14 контрольно-измерительного оборудования для дополнительного облучения нейтронным потоком. Особенности конструкции станции 30 распада заключаются в наличии входного распределителя 68 и соответствующего входного счетчика 96, что позволяет перемещать только одну из двух партий мишеней облучения обратно в палец 14 контрольно-измерительного оборудования, в то время как другая партия перед выгрузкой в соответствующий разгрузочный контейнер может выдерживаться в станции 30 распада в течение времени d3 распада, достаточного для распада короткоживущих сильноизлучающих изотопов.The method according to the invention makes it possible to reduce the delivery interval of radioisotopes contained in fully activated irradiation targets 16. In fact, at any given time, the test equipment finger 14 contains at least two batches of irradiation targets 16 at different stages of activation. Decay station 30 serves as interim storage for a batch of partially activated targets while a new batch of non-activated irradiation targets 16 is introduced into instrumentation finger 14. Once a new batch is introduced into the test equipment finger 14, the batch of partially activated irradiation targets 16 can be transferred from the decay station back to the test equipment finger 14 for additional neutron flux irradiation. The design features of the decay station 30 include the presence of an input distributor 68 and a corresponding input counter 96, which allows only one of the two batches of irradiation targets to be moved back to the control equipment finger 14, while the other batch can be held before being discharged into the appropriate discharge container in the decay station 30 for a decay time d 3 sufficient for the decay of short-lived highly emitting isotopes.
Согласно второму варианту осуществления изобретения, способ производства активированных мишеней 16 облучения с использованием описанной выше установки 6 включает следующие этапы, на которых:According to a second embodiment of the invention, a method for producing activated irradiation targets 16 using the above-described apparatus 6 includes the following steps:
- перемещают неактивированные мишени 16 облучения в трубную систему 12 контрольно-измерительного оборудования из системы 21 подачи мишеней облучения;- move non-activated irradiation targets 16 into the pipe system 12 of control and measuring equipment from the irradiation target supply system 21;
- облучают нейтронным потоком мишени 16 облучения в трубной системе 12 контрольно-измерительного оборудования в течение предварительно определенного времени облучения, соответствующего минимальному времени активации, необходимому для полного преобразования прекурсорного материала, содержащегося в мишенях 16 облучения, в требуемый радионуклид с целью получения полностью активированных мишеней 16 облучения;- irradiate the neutron flux of the irradiation target 16 in the pipe system 12 of the control and measuring equipment for a predetermined irradiation time corresponding to the minimum activation time required for the complete conversion of the precursor material contained in the irradiation targets 16 into the required radionuclide in order to obtain fully activated targets 16 irradiation;
- перемещают полностью активированные мишени 16 облучения из трубной системы 12 контрольно-измерительного оборудования в станцию 30 распада;- move fully activated irradiation targets 16 from the pipe system 12 of control and measuring equipment to the decay station 30;
- удерживают полностью активированных мишеней 16 облучения в станции 30 распада в течение времени распада;- hold fully activated irradiation targets 16 in the decay station 30 during the decay time;
- выгружают мишени 16 облучения из станции 30 распада в контейнер 34 для хранения мишеней.- irradiation targets 16 are unloaded from the decay station 30 into a container 34 for storing targets.
Время распада соответствует времени, необходимому для снижения излучения, в частности мощности дозы, испускаемой количеством q1 полностью активированных мишеней 16 облучения, ниже предварительно определенного порога. Согласно одному примеру время распада предварительно определяется в зависимости от природы материала, содержащегося в мишенях 16 облучения. Согласно альтернативному варианту, продолжительность распада зависит от измерения излучения, и в частности мощности дозы, выходным датчиком 102 излучения и/или дополнительными промежуточными датчиками 104 излучения.The decay time corresponds to the time required to reduce the radiation, in particular the dose rate emitted by the number q 1 of fully activated irradiation targets 16, below a predetermined threshold. According to one example, the decay time is predetermined depending on the nature of the material contained in the irradiation targets 16. According to an alternative embodiment, the decay duration depends on the measurement of radiation, and in particular dose rate, by the output radiation sensor 102 and/or additional intermediate radiation sensors 104.
При необходимости, способ включает этап смещения дивертора 32 во вторую конфигурацию перед перемещением мишеней 16 облучения из системы 21 подачи мишеней облучения в трубную систему 12 контрольно-измерительного оборудования и этап смещения дивертора 32 из второй конфигурации в первую конфигурацию перед перемещением мишеней 16 облучения из трубной системы 12 контрольно-измерительного оборудования в станцию 30 распада.If necessary, the method includes the step of shifting the divertor 32 into a second configuration before moving the irradiation targets 16 from the irradiation target supply system 21 into the pipe system 12 of the control and measuring equipment and the step of shifting the divertor 32 from the second configuration to the first configuration before moving the irradiation targets 16 from the pipe system 12 control and measuring equipment in the decay station 30.
Предпочтительно, входной счетчик 96 подсчитывает количество мишеней 16 облучения, перемещаемых из трубной системы 12 контрольно-измерительного оборудования в станцию 30 распада.Preferably, input counter 96 counts the number of irradiation targets 16 transferred from instrumentation tubing 12 to decay station 30.
Способ согласно указанному альтернативному варианту осуществления изобретения позволяет производить радионуклиды с интервалом поставки, равным минимальному времени активации требуемого радионуклида, увеличенному на время распада.The method according to this alternative embodiment of the invention allows the production of radionuclides with a delivery interval equal to the minimum activation time of the desired radionuclide, increased by the decay time.
Способ производства радионуклидов согласно указанному альтернативному варианту осуществления изобретения является предпочтительным. Фактически, при осуществлении указанного способа повышается безопасность и снижается радиационное загрязнение окружающей среды и персонала, поскольку мишени облучения направляются в контейнер 34 только после распада высокорадиоактивных изотопов, являющихся побочными продуктами. Кроме того, указанный способ может осуществляться автоматически и не требует использования дополнительных установок, например горячих камер. Способ согласно изобретению легко реализуется посредством компактной установки.The method for producing radionuclides according to this alternative embodiment of the invention is preferred. In fact, when implementing this method, safety is increased and radiation contamination of the environment and personnel is reduced, since irradiation targets are sent to container 34 only after the decay of highly radioactive isotopes that are by-products. In addition, this method can be carried out automatically and does not require the use of additional installations, for example hot chambers. The method according to the invention can be easily implemented using a compact installation.
В приведенном выше описании дивертор 32 рассматривался как часть установки, содержащей станцию 30 распада. В этом случае он соединен с системой 27 выгрузки мишеней облучения посредством станции 30 распада. Однако дивертор 32 может быть частью установки, которая не содержит станцию 30 распада, в таком случае дивертор соединяется непосредственно с системой 27 выгрузки мишеней облучения без промежуточной станции 30 распада.In the above description, the diverter 32 was considered as part of an installation containing a decay station 30. In this case, it is connected to the system 27 for unloading irradiation targets through the decay station 30. However, the diverter 32 may be part of an installation that does not contain a decay station 30, in which case the diverter is connected directly to the irradiation target unloading system 27 without an intermediate decay station 30.
Кроме того, дивертор 32 был описан как соединенный с трубной системой 12 контрольно-измерительного оборудования активной зоны ядерного реактора. Однако дивертор 32 может быть соединен с другими компонентами конструкции внутри активной зоны ядерного реактора, помимо трубной системы 12 контрольно-измерительного оборудования, в зависимости от потребностей, что является преимуществом.In addition, the diverter 32 has been described as being connected to the nuclear reactor core instrumentation piping system 12. However, the divertor 32 may be coupled to other structural components within the nuclear reactor core, in addition to the instrumentation piping system 12, depending on needs, which is advantageous.
Настоящая заявка также относится к установке для производства активированных мишеней 16 облучения в трубной системе 12 контрольно-измерительного оборудования ядерного реактора, содержащей:This application also relates to a plant for producing activated irradiation targets 16 in a nuclear reactor instrumentation pipe system 12, comprising:
- систему 21 подачи мишеней облучения, описанную выше, предназначенную для обеспечения наличия неактивированных мишеней 16 облучения;- system 21 for supplying irradiation targets, described above, designed to ensure the presence of non-activated irradiation targets 16;
- трубную систему 12 контрольно-измерительного оборудования, описанную выше, выполненную с возможностью приема мишеней 16 облучения из системы 21 подачи мишеней облучения, исходя из их активации под действием нейтронного потока в ядерном реакторе;- a pipe system 12 of control and measuring equipment, described above, configured to receive irradiation targets 16 from the irradiation target supply system 21, based on their activation under the influence of a neutron flux in a nuclear reactor;
- систему 27 выгрузки мишеней облучения, содержащую порт выхода мишеней, выполненный с возможностью соединения с контейнером 34 для хранения мишеней,- a system 27 for unloading irradiation targets, containing a target output port configured to connect to a container 34 for storing targets,
- дивертор 32, описанный выше, приспособленный выборочно определять траекторию перемещения мишеней 16 облучения между системой 21 подачи мишеней облучения и трубной системой 12 контрольно-измерительного оборудования, либо между трубной системой 12 контрольно-измерительного оборудования и системой 27 выгрузки мишеней облучения, причем первый соединитель 150 соединяется с системой 27 выгрузки мишеней облучения, второй соединитель 152 соединяется с системой 21 подачи мишеней облучения, а третий соединитель 154 соединяется с трубной системой 12 контрольно-измерительного оборудования; а также- diverter 32, described above, adapted to selectively determine the trajectory of movement of irradiation targets 16 between the irradiation target supply system 21 and the pipe system 12 of control and measuring equipment, or between the pipe system 12 of control and measuring equipment and the system 27 for unloading irradiation targets, the first connector 150 connects to the irradiation target unloading system 27, the second connector 152 connects to the irradiation target supply system 21, and the third connector 154 connects to the instrumentation equipment pipe system 12; and
- приводную систему 25 для мишеней, выполненную с возможностью транспортировки по меньшей мере некоторого количества мишеней 16 облучения через установку 6.- a drive system 25 for targets, configured to transport at least a certain number of irradiation targets 16 through installation 6.
Claims (95)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2804065C1 true RU2804065C1 (en) | 2023-09-26 |
Family
ID=
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3766005A (en) * | 1970-05-22 | 1973-10-16 | Licentia Gmbh | Device for the mechanical selection of reactor measuring canals |
US20130170927A1 (en) * | 2011-12-28 | 2013-07-04 | Yogeshwar Dayal | Systems and methods for processing irradiation targets through a nuclear reactor |
US20130177118A1 (en) * | 2011-12-28 | 2013-07-11 | Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas, Llc | Systems and methods for harvesting and storing materials produced in a nuclear reactor |
US20130315461A1 (en) * | 2012-04-20 | 2013-11-28 | University Of Virginia Licensing & Ventures Group | Systems and methods for accelerated arterial spin labeling using compressed sensing |
EP3167457A1 (en) * | 2014-07-08 | 2017-05-17 | Westinghouse Electric Company Llc | Targeted isotope production system |
EP3326175A1 (en) * | 2015-07-21 | 2018-05-30 | New NP GmbH | System and method for harvesting of activated irradiation targets from a nuclear reactor and radionuclide generation system |
EP3257053B1 (en) * | 2015-02-09 | 2018-12-26 | Framatome GmbH | Irradiation target processing system |
RU2679404C1 (en) * | 2015-02-09 | 2019-02-08 | Фраматом Гмбх | Radionuclides producing system |
RU2017130343A (en) * | 2015-01-29 | 2019-02-28 | Фраматом Гмбх | IRRADIATED TARGET FOR THE PRODUCTION OF RADIO ISOTOPES, METHOD OF PREPARATION AND APPLICATION OF THE IRRADIATED TARGET |
EP3289591B1 (en) * | 2015-04-30 | 2019-05-22 | Framatome GmbH | Radionuclide generation system and method of producing radionuclides |
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3766005A (en) * | 1970-05-22 | 1973-10-16 | Licentia Gmbh | Device for the mechanical selection of reactor measuring canals |
US20130170927A1 (en) * | 2011-12-28 | 2013-07-04 | Yogeshwar Dayal | Systems and methods for processing irradiation targets through a nuclear reactor |
US20130177118A1 (en) * | 2011-12-28 | 2013-07-11 | Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas, Llc | Systems and methods for harvesting and storing materials produced in a nuclear reactor |
US20130315461A1 (en) * | 2012-04-20 | 2013-11-28 | University Of Virginia Licensing & Ventures Group | Systems and methods for accelerated arterial spin labeling using compressed sensing |
EP3167457A1 (en) * | 2014-07-08 | 2017-05-17 | Westinghouse Electric Company Llc | Targeted isotope production system |
RU2017130343A (en) * | 2015-01-29 | 2019-02-28 | Фраматом Гмбх | IRRADIATED TARGET FOR THE PRODUCTION OF RADIO ISOTOPES, METHOD OF PREPARATION AND APPLICATION OF THE IRRADIATED TARGET |
EP3257053B1 (en) * | 2015-02-09 | 2018-12-26 | Framatome GmbH | Irradiation target processing system |
RU2679404C1 (en) * | 2015-02-09 | 2019-02-08 | Фраматом Гмбх | Radionuclides producing system |
EP3289591B1 (en) * | 2015-04-30 | 2019-05-22 | Framatome GmbH | Radionuclide generation system and method of producing radionuclides |
EP3326175A1 (en) * | 2015-07-21 | 2018-05-30 | New NP GmbH | System and method for harvesting of activated irradiation targets from a nuclear reactor and radionuclide generation system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2690671C2 (en) | Irradiated target processing system | |
CN117079853A (en) | Method for producing radioisotope using heavy water nuclear power station | |
JP5816223B2 (en) | System for processing irradiation targets through multiple instrumentation guide tubes in a nuclear reactor | |
CA2992041C (en) | System and method for harvesting of activated irradiation targets from a nuclear reactor and radionuclide generation system | |
KR102616539B1 (en) | Cartridges and their use in methods for producing radioisotopes | |
US10734127B2 (en) | System and method of producing radionuclides in a nuclear reactor, including use of a magnetic field to release a target having magnetic properties from an instrumentation tube system | |
CA3136561C (en) | System and method for removing irradiation targets from a nuclear reactor and radionuclide generation system | |
US20230187093A1 (en) | Installation and method for producing activated irradiation targets in an instrumentation tube system of a nuclear reactor | |
RU2804065C1 (en) | Installation and method for production of activated targets for irradiation in pipe system of control and measuring equipment of nuclear reactor | |
KR20240091116A (en) | Devices for subjecting probes to irradiation in the core of a heavy water reactor, diverters, facilities for producing activated probes in the core of a heavy water reactor, and heavy water reactors. | |
Gerstenberg et al. | FRM-II. A new reactor also for isotope production |