SU813213A1

SU813213A1 - Способ определени концентрациибОРА

Info

Publication number: SU813213A1
Application number: SU762430172A
Authority: SU
Inventors: Вадим Васильевич Волегов; Валерий Иванович Колесов; Анатолий Савельевич Паньков; Олег Павлович Тесленко; Сергей Валентинович Цуканов
Original assignee: Предприятие П/Я А-1758
Priority date: 1976-12-20
Filing date: 1976-12-20
Publication date: 1981-03-15

Description

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ БОРА

Изобретение относитс к приборостроению и может быть использовано дл оперативного контрол концентрации бора в теплоносителе первого контура реакторов атомных электростанций и других технологических системах. Известны нерадиоизотопные способы определени концентрации борной кислоты, например химическое титрование и фотометрический метод анализа. Однако данные способы требуют отбоpa проб и применени ручного труда, дают запаздывающую информацию об изменени х концентрации бора, не вл ютс бесконтактными и не могут обеспечить оперативности получени информации. Известны также способы определени концентрации бора, основанные на нейтронных методах анализа с применением изотопных . (посто нных) источников нейтронов, с помощью которых действительно можно осуществить замер бесконтактным способом без применени ручного труда. Мерой концентрации бора в этих способах вл етс отношение числа нейтронов, которые ввод т в исследуемую среду, к числу поглощенных нейтронов за заданный интервал времени 1. Однако при применении посто нных источников нейтронов на точность измерени существенно вли ет неоднородность и геометри в месте измерени , так как нельз различить нейтроны, которые поглощают стенки технологической конструкции и борный раствор. Поэтому контроль ведетс в измерительных камерах, чейках или на участках калиброванных трубопроводов, что требует подготовки раствора или технологической конструкции дл измерени или пробоотборов. Реально на АЭС нужно учитывать наличие интенсивного нейтронного фона (до 10® и дл получени хорощих точностей замера нужно улучшать соотношение сигнал/фон, а это трубет источников повышенной мошности 1. Ближайшим к предлагаемому вл етс способ определени концентрации бора, заключающийс в облучении анализируемой среды с боросодержащим раствором нейтронами , и регистрации нейтронов утечки . При этом способе боросодержащий раствор пропускают через измерительную чейку и бомбардируют нейтронами от изотопного источника. Прошедшие нейтроны детектируют , сосчитывают импульсы с детектора , за заданный интервал времени, и в конечном итоге получают сигнал, который соответствует концентрации бора 2.

Однако этот способ не позвол ет производить оперативный контроль в технологических системах с высокими давлени ми и температурами без пробоотборов и подготовки раствора дл измерений в чейке, где на точность замера вли ет неоднородность стенок, геометри , и т. д. Поэтому указанный способ не нашел широкого применени в промышленности.

Цель изобретени - повышение оперативности контрол и упрощение способа, так как коьтроль производитс без пробоотборов и систем приготовлени раствора дл измерений, а также исключаетс вли ние геометрии и неоднородности стенок технологической конструкции на точность замера .

Указанна цель достигаетс тем, что, анализируемую среду облучают нейтронами от импульсного источника (генератора) с временным стробированием регистрации, регистрируют нейтроны в импульсе и нейтроны утечки за врем , когда в борсодержашем растворе присутствуют нейтроны, рожденные импульсным источником, н но отношению числа нейтронов утечки к числу нейтронов от импульсного источника за врем замера определ ют концентрацию бора. В этом случае измерение не нужно вести во всем интервале времени, как это делают в способе с посто нным источником нейтронов, а достаточно измерить реакцию анализируе юй среды в непосредственной близости 01 времени возмущени . Это улучшает при той же мощности импульсного источника соотношение снгнал/фон не менее , чем на три пор дка. Дл случа импульсного источника реакци системы представл ет суперпозицию экспоненциальных процессов., обусловленных поглощением нейтронов в средах с характерными константами спада. Это дает возможность разделить эффекты и делает способ свободным от вли ни неоднородностей и геометрии технологической конструкции с боросодержащим раствором на точность замера.

На фиг. 1 приведен пример схемы осуществлени способа.

Схема осуществлени предлагаемого способа соде)жит технологическую конструкцию (трубопровод, бак и т.д.) 1, боросодержащий раствор 2, импульсный нейтронный источник (генератор) 3, детектор 4, монитор 5 и стробирующее устройство 5.

Предлагаемый способ осуществл етс следующим образом.

На поверхности технологической конструкции i с боросодержащим раствором 2 располагают импульсный источник 3 нейтронов и в непосредственной близости с ним детектор 4. В исследуемый раствор 2 с помощью импульсного источника 3 ввод т «пачку быстрых нейтронов.

Часть замедленных нейтронов утекает

из контролируемой среды 1. Детектор 4 регистрирует нейтроны утечки. Монитор 5 регистрирует только пр мые нейтроны импульсного генератора 3 и не регистрирует нейтроны, которые утекают из анализируемой среды. Стробирующее устройство 6 управл ет работой детектора 4 так,что он регистрирует нейтроны утечки в непосредстве шой близости от момента возмущени системы генератором 3 в то врем , когда в исследуемом растворе 2 присутствуют

нейтроны, рожденные импульсным генератором 3. По соотношению числа импульсов, которые регистрируют детектор 4 и монитор 5, за врем измерени определ ют концентрацию бора.

Предлагаемый способ позвол ет производить оперативный контроль содержани бора в первом контуре реакторов атомных электростанций и других технологических системах, улучшить режим работы реактора , обеспечить его безопасность, снизить

5 себестоимость производства электроэнергии и повысить маневренность АЭС.

Использование метода импульсного источника нейтронов с временным стробированием регистрации дает возможность при той же мощности источника снизить соот0 нощение сигнал/фон не менее, чем на три пор дка и обеспечить требовани дерной безопасности при ре.монте и эксплуатации прибора, так как импульсный источник нейтронов соверщенно безопасен в нерабочем состо нии.

Claims

Формула изобретени

Способ определени концентрации бора, заключающийс в облучении анализируемой среды с борсодержащим раствором нейтронами и регистрации нейтронов утечки, отличающийс тем, что, с целью повышени оперативности контрол и упрощени способа , анализируемую среду облучают нейтронами от импульсного источника, регистрируют нейтроны в импульсе и нейтроны утечки за врем , когда в борсодержащем растворе присутствуют нейтроны от импульсного источника, и по отнощению числа нейтронов утечки к числу нейтронов от импульсного источника за врем замера определ ют концентрацию бора.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Бован В. П. и др. Атомна энерги . Т. 38. 1975, вып. 5.
2. Патент США № 3597613, кл. 250-83.1, опублик, 1971.