WO1998011560A1 - Dispositif miniaturise, auto-alimente et a reponse rapide, pour la detection etagee d'un flux neutronique, notamment dans un reacteur nucleaire - Google Patents

Dispositif miniaturise, auto-alimente et a reponse rapide, pour la detection etagee d'un flux neutronique, notamment dans un reacteur nucleaire Download PDF

Info

Publication number
WO1998011560A1
WO1998011560A1 PCT/FR1997/001597 FR9701597W WO9811560A1 WO 1998011560 A1 WO1998011560 A1 WO 1998011560A1 FR 9701597 W FR9701597 W FR 9701597W WO 9811560 A1 WO9811560 A1 WO 9811560A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sheath
wire
jacket
active element
electrically conductive
Prior art date
Application number
PCT/FR1997/001597
Other languages
English (en)
Inventor
Jean Baldy
Christophe Blandin
Thierry Daffos
Hubert Petitcolas
Original Assignee
Commissariat A L'energie Atomique
Societe Atlantique De Techniques Avancees
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Commissariat A L'energie Atomique, Societe Atlantique De Techniques Avancees filed Critical Commissariat A L'energie Atomique
Priority to JP51331698A priority Critical patent/JP2001508168A/ja
Publication of WO1998011560A1 publication Critical patent/WO1998011560A1/fr

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C17/00—Monitoring; Testing ; Maintaining
    • G21C17/10—Structural combination of fuel element, control rod, reactor core, or moderator structure with sensitive instruments, e.g. for measuring radioactivity, strain
    • G21C17/108—Measuring reactor flux
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Definitions

  • the invention relates to a miniaturized, self-powered and rapid response device designed to perform the stepwise detection of a neutron flux, in particular in a nuclear reactor.
  • miniaturized means that the device according to the invention has an outside diameter of less than about 6 mm.
  • self-powered means that the device operates without the need for an external power source.
  • rapidly response means that the output signals of the device vary almost instantaneously when the neutron flux in which it is located evolves.
  • staged detection means that measurements are made at different locations along the device.
  • the device according to the invention is particularly suitable for continuously monitoring variations in the neutron flux in the core of a nuclear reactor and for enabling protection of the latter thanks to the promptness of its response. More specifically, it is designed to be introduced into the core of the reactor by one of the conduits called “thimble tubes", which connect the core of the pressurized water reactors to a room external measurement, and through which are usually periodically introduced mobile detectors performing local measurements of the neutron flux. The detector according to the invention can then be left in an existing thermowell tube, over the entire height of the reactor core, during the entire period of operation thereof.
  • Such an installation is characterized in particular by the very small internal diameter of the glove tubes, for example around ⁇ mm.
  • FR-A-2 423 794 FR-A-2 507 328, FR-A-2 426 915 and US-A- 4 363 970
  • these detectors generally include an active part, called "transmitter ", an electrically conductive outer sheath, called a" collector "and a electrically insulating material interposed between the emitter and the collector.
  • the transmitter generally has the shape of a cylinder arranged coaxially inside the collector, of tubular shape.
  • the emitter is made of a material capable of capturing thermal and epithermal neutrons, which immediately induces an emission of prompt y rays. Part of this emission is absorbed immediately by the emitter, which instantly releases high-energy prompt electrons.
  • the corresponding reaction denoted (. /), (Y .e), will hereinafter be called "main reaction”.
  • Most of the prompt electrons reach the collector, which has the effect of generating between the emitter and the collector a "prompt electric current", proportional to the neutron flux, the measurement of which is carried out by the device located in the room. of measurement.
  • FR-A-2 507 328 already cited, describe detectors designed to be also sensitive to y-rays which are emitted in a delayed manner by the reactor core, with neutrons, in natural uranium and water moderation nuclear reactors heavy.
  • This reaction denoted ⁇ y, e
  • the transmitter includes an outer layer made of a material sensitive to y rays for. release low and medium energy electrons.
  • the "delayed electric current" produced between the emitter and the collector under the effect of the electrons thus released is also measured by the device placed in the measurement room.
  • the material from which the emitter of a mobile neutron flux detector is made also has the effect of emitting, in a delayed manner, ⁇ rays, when it is in a flux of thermal and epithermal neutrons.
  • the corresponding reaction is noted (n. ⁇ ) and will be called hereinafter "second secondary reaction".
  • detectors comprising a single transmitter, which can only perform local measurement, at a very precise location in the reactor core. To carry out measurements in different locations, the detector must imperatively be moved in the thermowell tube. It is therefore practically not possible with this equipment to actually carry out continuous monitoring and protection in real time following variations in the local neutron flux in the reactor core.
  • a local neutron flux detector comprising two emitters which can in particular be arranged parallel to one another inside the collector.
  • the two transmitters fulfill different functions since one is sensitive to both neutron flux and ⁇ radiation while the other is only sensitive to y radiation.
  • document FR-A-2 493 530 proposes a mobile neutron flux measurement detector which includes a transmitter sensitive to thermal neutrons and a transmitter sensitive to epithermal neutrons placed inside the same collector, namely side by side, either end to end. If the end-to-end arrangement of the two transmitters solves the problem of congestion, it is again a question of carrying out two different local measurements substantially in the same place. The problem of continuously monitoring variations in the local neutron flux in the core of a reactor is also not addressed in this document.
  • Document FR-A-2 094 195 also proposes to carry out continuous monitoring of variations in the local neutron flux over the entire height of the core of a reactor. For this, it is proposed to place at this level a device comprising in particular a certain number of conventional neutron flux detectors in an annular space formed between an external protective sheath and a tube disposed along the axis of the sheath.
  • the axial tube makes it possible to introduce from time to time into the device another conventional neutron flux detector, in order to calibrate the detectors included in the device.
  • this device is intended to be placed in a tube penetrating into the reactor core, this tube obviously cannot be a thermowell used for the introduction of a mobile neutron flux detector of conventional design since the device has a section about ten times larger.
  • the subject of the invention is precisely a miniaturized, self-powered and rapid response device, designed to allow the staged detection of a neutron flux, in particular over the entire height of the core of a nuclear reactor, in being placed in one of the thermowell tubes usually fitted to such a reactor and having a sensitivity equivalent to that of existing mobile detectors.
  • this result is obtained by means of a stepwise detection device for neutron flux over the entire height of the core of a nuclear reactor, characterized in that it comprises:
  • all of the connecting and compensating wires are made of the same material, of the same nature as the sheath.
  • they are oriented substantially parallel to a longitudinal axis of the sheath, and they have the same section and the same length, to the length of an active element.
  • connection wires which all have substantially the same length makes it possible to use, if necessary, only one compensation wire in order to simultaneously measure the stray current produced by each of the connection wires. This characteristic is all the more important as the number of active elements increases. In fact, if the length of the connection wires varied markedly from one active element to another, it would be necessary to use as many compensation wires as there were connection wires. This would quickly make it impossible to locate the assembly constituted by the active elements and by the various wires inside the sheath in the dimensions imposed by the glove finger tubes.
  • each connecting wire and its extension section are connected to the ends of a different active element.
  • the compensation wire can then be arranged substantially along the longitudinal axis of the sheath, the active elements and the connecting wires being distributed around this compensation wire.
  • the active elements can be arranged substantially along the longitudinal axis of the sheath, the connecting wires and the wires of compensation then being distributed around these active elements.
  • the sheath can be made of an electrically conductive material, so as to constitute a collector.
  • An electrically insulating material is then placed in the sheath, so as to isolate the active elements and the connection wires from the sheath and so as to isolate the compensation wire from the sheath, from the active elements and connection wires.
  • each of the active elements may be surrounded by a collector separate from the sheath.
  • the active element is then separated from the collector by an electrically insulating material, and a single insulated wire connects all of the collectors to the first end of the device.
  • the cumulative length of the collectors and the insulated wire is then substantially equal to the length of the compensation wire.
  • each of the active elements is placed in a jacket closed at its ends by plugs to which the connecting wires and their extension sections are connected, the jacket and the plugs being made of the same electrically conductive material.
  • the jacket and the plugs provide mechanical strength and at least partially absorb the deferred electrons of medium or low energy, released in the active part by the first and second secondary reactions (y. E) and [n. ⁇ ).
  • the jacket and the plugs also create a deferred positive current which compensates, at the level considered, the deferred negative current due to the deactivation of the material (steel or alloy) in which the sheath and the thimble tube are made.
  • the shirts, the plugs and the wires are made of the same material as the outer sheath, in stainless steel for example.
  • each active element is surrounded by a collector and separated from the latter by an electrically insulating material.
  • Each connecting wire and its extension section are then connected to the ends of a different collector and all the active elements are placed in a single jacket made of an electrically conductive material.
  • the active elements are separated by spacers inside the jacket. More specifically, two consecutive active elements can be separated by a single spacer made of an electrically conductive material or by a spacer made of an electrically insulating material placed between two spacers made of an electrically conductive material.
  • the jacket and the spacers in an electrically conductive material are made of the same material as the outer sheath, in stainless steel for example.
  • each jacket is coated with a layer of an electrically conductive material capable of partially absorbing the low energy ⁇ rays.
  • This material thus contributes to canceling the effects of the first secondary reaction ⁇ y, e) in the active elements. It has an atomic number higher than that of the electrically conductive material used for the shirt. It can in particular be constituted by zirconium, molybdenum or niobium.
  • the layer covering the jacket can be obtained either by vacuum deposition, or by means of a wound wire or a plated sheet.
  • each active element comprises cobalt 59.
  • each active element is made of a material in the form of a bar, a stack of pellets, a powder, a bundle of single-strand wires, or a bundle of wires multi-strand.
  • compensation wire and the connecting wires are produced either in the form of a single strand, or in the form of several strands twisted in the same material or in different materials.
  • the compensating wire and the connecting wires can be isolated by a material such as a silica braid, an alumina coating, a magnesia coating or a silica coating.
  • FIG. 1 is a partial sectional view which very schematically represents part 'of a traditional installation for monitoring the neutron flux in the core of a nuclear reactor
  • FIG. 2 is a view in longitudinal section of a staged neutron flux detection device capable of being placed in a thermowell tube of the installation of FIG. 1, this device illustrating a first embodiment of the invention
  • FIG. 3 is a sectional view along line III-III of Figure 2;
  • FIG. 4 is a longitudinal sectional view comparable to Figure 2, illustrating a variant of the stepped detection device according to one invention
  • Figure 7 is a longitudinal sectional view, on a larger scale, showing one of the active elements which equip the devices of Figures 2, 4 and 6;
  • FIG. 8 is a longitudinal sectional view illustrating a third embodiment of the invention.
  • the reference 10 designates the vessel of a pressurized water nuclear reactor. As is well known to specialists, this tank 10 contains the core 12 of the reactor. This core 12 is formed by the juxtaposition of a certain number of assemblies of nuclear fuel, of square or hexagonal section, arranged vertically.
  • the reactor is equipped with an installation for monitoring this flux.
  • the installation notably includes a number of conduits 14, only one of which is shown.
  • These conduits 14 connect the core 12 of the reactor to a measurement room 15 located outside the tank 10.
  • These conduits 14 pass through the core 12 over its entire height at a number of locations distributed over the entire section of the core of the reactor. They are closed at their end located near the top of the core 12 of the reactor, in order to preserve the confinement of the vessel 10.
  • the conduits 14 are usually called "thimble tubes".
  • the internal diameter of the thermowell tubes 14 does not exceed approximately 6 mm.
  • the thimble tubes are usually called "thimble tubes".
  • the probes 14 are used to introduce into the core 12 mobile neutron flux measurement probes which perform a local measurement of the neutron flux at the location where they are located. To carry out measurements at different locations, the probes must be moved and they are brought back to the measurement room when the neutron flux map is established.
  • the tubes 14 using existing thermowells on current nuclear reactors are used to continuously carry out monitoring and protection measurements, following variations in the neutron flux in the core 12 of the reactor, by means of a device 16 for staged detection of neutron flux which extends substantially over the entire height of the core and remains in place during operation of the reactor.
  • the detection device 16 according to the invention is therefore a miniaturized, self-powered device. In addition, it is designed to provide a rapid response, practically in real time, and it has sufficient flexibility to be able to be inserted into and removed from a thermowell tube 14, despite the curvature of certain zones of this tube, when the reactor is shut down.
  • the detection device 16 comprises a tubular outer sheath 18, closed at its front end (that is to say its upper end when the device is in the heart 12) by a rounded end piece 20 which facilitates the introduction of the device into the thimble tube 14.
  • the length of the tubular outer sheath 18 is at least equal to the height of the core 12 of the reactor.
  • the sheath 18 and its end piece 20 are made of an electrically conductive and relatively flexible material, such as stainless steel.
  • the outside diameter of the sheath 18 is less than the inside diameter of the glove tubes, that is to say about 4 to 5 mm.
  • the tiered detection device 16 of FIG. 2 further comprises a plurality of transmitters of the same kind 22 which are placed end to end inside the sheath 18, so as to be distributed over the entire height of the reactor core when the device is in place.
  • the transmitters have the shape of elongated cylinders, oriented parallel to the longitudinal axis of the sheath 18, and they are spaced apart each other. For example, one can place in a sheath 18 of about 4 to 5 mm in diameter, nine transmitters 22 of about 2 mm in diameter. It should be noted that such a diameter is essential for obtaining consistent measurement results.
  • the structure of the transmitters 22 will be described later.
  • the stepped detection device 16 further comprises insulated connecting wires 24 which ensure the electrical connection of each of the transmitters 22 with the electrical current measurement devices (not shown) placed in the measurement room 15 (FIG. 1) of the 'surveillance installation.
  • the connecting wires 24 are oriented parallel to the axis of the sheath 18. They comprise a main section 24a, ensuring the electrical connection of each of the transmitters 22 to a measuring device, as well as an extension section 24b , except in the case of the transmitter 22 closest to the end piece 20, which comprises only one main section 24a.
  • the extension sections 24b start from the end of the transmitter facing the end piece 20 and extend to the level of the end facing the end piece 20 of the transmitter 22 the closer to this tip. Consequently, all of the connecting wires 24 have substantially the same length.
  • the stepped detection device 16 also comprises at least one insulated compensation wire 26 (FIG. 3), arranged parallel to the longitudinal axis of the sheath 18 and whose length is substantially equal to the cumulative length of a connecting wire 24 and a transmitter 22.
  • the compensation wire 26 and the connection wires 24 are made of the same electrically conductive material or materials and they have an equivalent section.
  • each connecting wire 24 and each compensation wire 26 is formed from one or more twisted strands, formed from a single material such as stainless steel or from several different materials in the case of a wire. multi-strand.
  • a multi-strand wire can be formed of a strand of stainless steel and two strands of zirconium, niobium or molybdenum.
  • connection wires which are practically insensitive to the gamma rays produced by the reactor core, because they produce reverse electric currents. In all cases, the diameter of the wires must be small compared to that of the transmitters.
  • the connecting and compensating wires are insulated by a silica braid of constant thickness. These wires can also be coated or coated with a mineral insulator such as alumina, magnesia or silica.
  • the tiered detection device 16 of FIGS. 2 and 3 also comprises an electrically insulating material 27 which fills the tubular outer sheath 18 and provides electrical insulation between this sheath and the various elements which it contains as well as between each of the emitter assemblies 22-connecting wire 24 and with compensation wire 26.
  • the compensating wire 26 is arranged substantially along the longitudinal axis of the sheath 18. Furthermore, the transmitters 22 and the connecting wires 24 associated with them are angularly distributed in the sheath 18, around the compensation wire 26, so that each of the transmitters 22 is placed between this compensation wire and the sheath 18, in an angular sector different from the latter.
  • Figures 4 and 5 illustrate a variant of this first embodiment of the invention, in which all the transmitters 22 are arranged substantially along the longitudinal axis of the sheath 18, while the connecting wires 24 and the compensation wire 26 are distributed in the sheath 18 around these transmitters.
  • the operation of the stepped detection devices illustrated in Figures 2 and 3 and in Figures 4 and 5 is the same.
  • the tubular outer sheath 18 constitutes a collector made of an electrically conductive material.
  • the measurement of the electric current which circulates between the connecting wire there connects on this transmitter and the outer tubular sheath 18 therefore gives an indication of the ambient neutron flux in the core at the location of the transmitter 22 considered .
  • the device comprises a plurality of transmitters 22 distributed over the entire height of the core 12 of the reactor, it is understood that the presence of a device of this type in each of the glove tubes 14 of the monitoring installation equipping the reactor enables continuous monitoring of variations in the local neutron flux in the reactor core.
  • FIGS. 4 and 5 in the second embodiment of the invention illustrated in FIG.
  • the stepped detection device comprises a tubular outer sheath 18 terminated by a nozzle (not shown), a plurality of cylindrical transmitters 22 arranged end to end along the longitudinal axis of this sheath and connecting wires 24, of equal length, which connect each of the transmitters 22 to the measuring devices (not shown) placed in the measuring room 15.
  • the device 16 further comprises a compensating wire (not shown) disposed, like the connecting wires 24, in the annular space which separates the emitters 22 from the sheath 18.
  • the compensating wire is made of the same material electrically conductive as the connecting wires 24 and it has an equivalent section, as well as a length equivalent to that of each of the connecting wires 24 increased by the length of a transmitter tor 22.
  • the device 16 for step-by-step detection further comprises tubular collectors 28 which coaxially surround each of the transmitters 22, while being separated from the latter as well as from the sheath 18 by an electrically insulating material 27.
  • Each of the collectors 28 has a length substantially equal to that of the transmitter 22 which it surrounds.
  • a single insulated wire 30 connects all the collectors 28 to each other and its rear end is connected to the measuring devices (not shown) placed in the measuring room 15. In this case, we measures the electric current flowing between each of the emitters 22 and the. collector 28 which corresponds to it, when the device is subjected to a neutron flux. It should be noted that the cumulative length of the collectors 28 and of the insulated wire 30 is substantially equal to the length of the compensation wire (not shown).
  • each of the transmitters 22 has the structure which will now be described with reference to FIG. 7.
  • each emitter 22 mainly comprises an active part 32, of cylindrical shape, made of a material capable of emitting electrons when it is placed in a neutron flux. This material may in particular be cobalt 59.
  • the active part 32 is placed in a single tubular jacket 34 closed at its ends by plugs 36.
  • the active part 32 of the transmitter 32 can be in this case in the form of a bar, a stack of pellets, a powder or even a bundle of single or multi-strand wires placed in the envelope. 34.
  • the jacket 34 and the plugs 36 are made of the same electrically conductive material of the same kind as the outer sheath 18, such as stainless steel for example.
  • the structure is such that the electrical contact between the active part 32, the jacket 34 and the plugs 36 is ensured.
  • One of the functions of the jacket 34 is to ensure the mechanical strength of the active part 32 and in particular to avoid the dispersion of irradiated cobalt after a stay in the heart, in the event of an accident.
  • the jacket 34 also has the function of making the measurement of the device more instantaneous, in particular by partially or totally absorbing the deferred electrons, of medium or low energy, released in the active part 32 of the transmitter under the effect of the first side reaction ( ⁇ . e) and the second side reaction (n. ⁇ ).
  • This functional role played by the shirt 34 also stems from the creation in it of a deferred positive current, which compensates, at the location where the transmitter is located, the deferred negative current due to the deactivation of the sheath 18 of the device and of the thimble 15.
  • the jacket 34 increases with its thickness. However, since the total diameter of the emitter 22 must not exceed approximately 2 mm to allow insertion of the device into the existing glove tubes, the thickness of the jacket 34 must also be sufficiently small to not not penalize the sensitive part 32, the efficiency of which increases with the diameter. A satisfactory compromise is obtained with a jacket 34 having a thickness of the order of one tenth of a mm. As illustrated in FIG. 7, the jacket 34 extends beyond each of the ends of the sensitive part 32, so as to surround the plugs 36. The latter are fixed to the jacket 34 by any means ensuring good mechanical strength and good electrical contact, and in particular by welding, by brazing or by crimping.
  • the plugs 36 have both a mechanical holding function of the active part 32 and a functional role. More specifically, because the thickness of the jacket 34 is relatively small, its role in compensating for delayed currents is relatively limited. The presence of plugs 36 therefore makes it possible to complete the compensation for deferred electric currents.
  • connecting wires 24 are connected to the ends of the emitters 22 by welding in end caps 38 extending the plugs 36 axially.
  • the jacket 34 is coated externally with a layer of an electrically conductive material 40 capable of absorbing part of the low energy gamma rays. More precisely, the gamma rays come from the more or less slow disintegration of the fission products and of the activation products in the reactor core. Due to the first secondary reaction (y. E), they normally create in the sensitive part 32 of the transmitter 22 a deferred electric current, knowing that approximately 30% of the gamma rays coming from the heart are deferred.
  • the presence of layer 40 thus makes it possible to reduce the sensitivity of the sensitive part 32 to gamma rays coming from the reactor core.
  • the measurement obtained is therefore more instantaneous and more selective, which favors the use of the device 16 according to the invention, both for monitoring and for the protection of a nuclear reactor, by reducing the response time of the device to variations in power.
  • the layer 40 also has the function of better controlling the wear of the cobalt 59 in which the sensitive part 32 is produced.
  • each capture of a neutron by a cobalt atom 59 in the sensitive part 32 has the consequence of making an atom of this isotope disappear in favor of cobalt 60.
  • the active part of the emitter therefore becomes poorer in cobalt 59 and it is less and less able to capture other neutrons.
  • the cobalt from which the active part 32 is formed wears out. This wear of cobalt results in a change over time in the proportion of the delayed electric current due to the first secondary reaction (y. E) compared to the total electric current emitted by a detector.
  • the layer 40 solves this problem by removing the part of the electric current which does not come from the main reaction (n. Gamma),
  • the layer 40 is made of a mechanically, thermally and chemically stable material taking into account its environment. In addition, this material must be a good electrical conductor and electrically linked to the active part 32 of the transmitter 22 via the jacket 34. The layer 40 must also be not very sensitive to neutron activation so as not to introduce d delayed parasitic effect. The atomic number of the material used to make layer 40 is therefore higher than that of the material used to making the jacket 34.
  • the layer 40 can in particular be made of zirconium and have a thickness of around 17 ⁇ m, or be made of zirconium or molybdenum and have a thickness of the order of a few tens of ⁇ m.
  • the layer 40 can be obtained by vacuum deposition or by means of a wire wound in contiguous turns or of a metal strip plated on the jacket 34.
  • the part of each of the connecting wires 24 located in the core of the reactor induces a parasitic electric current which mainly comes from the gamma ray field coming from the reactor core and, to a lesser extent, parasites produced on the part of each of the connecting wires located outside the core.
  • this problem is solved by artificially extending the connecting wires 24 associated with each of the transmitters 22, so that each of these wires has substantially the same length, as has been described above with reference to the figure 2. Therefore, the parasitic currents created by the connecting wire of each of the transmitters are in principle equal, so that the compensation of these currents can be obtained by means of a single compensation wire as we have previously described.
  • the detection device 16 comprises, as before, a tubular outer sheath 18 closed at its front end by a nozzle. (not shown).
  • the sheath 18 in this case contains only a single transmitter 22 which extends over the entire height of the core 15 of the reactor.
  • the single emitter 22 then has, like sheath 18, a certain suppleness or flexibility.
  • the single transmitter 22 consists of a single tubular jacket 34 in which are placed end to end several sensitive parts 32 spaced from one another and distributed over the entire height of the heart.
  • the consecutive sensitive parts 32 are separated either by a single spacer 41 made of the same material as the jacket 34 and fulfilling the same functions as the plugs 36 in FIG. 7, or by a spacer 42 made of an electrically insulating material, interposed between two spacers 44 made of an electrically conductive material identical to that forming the jacket 34. In the latter case, the spacers 44 also fulfill the same functions as the plugs 36 in FIG. 7.
  • the jacket 34 is coated with a layer (not shown) comparable to the layer 40 in FIG. 7.
  • the single emitter 22 is placed inside an electrically insulating sheath 46, around which are placed tubular collectors 28.
  • Each of the collectors 28 surrounds one of the active parts 32 and has a slightly greater length.
  • the collectors 28 fulfill a function similar to that of the collectors 28 of FIG. 6.
  • the device in this case comprises a single emitter 22
  • the measurement of the electric current at different levels in the core of the reactor makes it necessary to connect separately each from the collectors 28 to the measuring device (not shown) by electrically insulated connecting wires 24 which pass between the sheath 18 and the collectors 28. To simplify reading, only one of these connecting wires 24 is shown on the figure 8.
  • each of the connecting wires 24 is extended beyond the corresponding collector, so that all the connecting wires have substantially the same length. This again makes it possible to compensate for the parasitic current created by the connecting wires by means of a single compensation wire 26, possibly doubled or tripled if the size allows it.
  • each connecting wire 24 can travel between this collector and the electrically insulating sheath 46.
  • the part of the connecting wire 24 placed between the collector 28 and the insulating sheath 46 is then stripped, so as to ensure the electrical connection by contact between the connecting wire and the corresponding collector.
  • This contact can in particular be obtained by compressing the sheath 18, for example by hammering.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

Un dispositif (16) miniaturisé, auto-alimenté et à réponse rapide, conçu pour permettre la détection étagée d'un flux neutronique, comprend une pluralité d'éléments actifs identiques (22), répartis dans une gaine extérieure tubulaire (18), selon l'axe longitudinal de cette gaine. Chacun des éléments actifs (22) est sensible au flux neutronique local, de sorte que le dispositif (16) permet une surveillance en continu des variations du flux sur toute la hauteur du coeur d'un réacteur, lorsqu'il est placé dans l'un des tubes en doigts de gant équipant ce dernier. Les fils de liaison (24) raccordés sur les éléments actifs (22) présentent tous une même longueur, de même qu'un fil de comprensation également placé dans la gaine (18).

Description

DISPOSITIF MINIATURISE, AUTO-ALIMENTE ET A REPONSE
RAPIDE, POUR LA DETECTION ETAGEE D'UN FLUX NEUTRONIQUE,
NOTAMMENT DANS UN REACTEUR NUCLEAIRE.
DESCRIPTION
Domaine technique
L'invention concerne un dispositif miniaturisé, auto-alimenté et à réponse rapide, conçu pour effectuer la détection étagée d'un flux neutronique, notamment dans un réacteur nucléaire.
Le terme "miniaturisé" signifie que le dispositif selon l'invention présente un diamètre extérieur inférieur à environ 6 mm. L'expression "auto-alimenté" signifie que le dispositif fonctionne sans qu'il soit nécessaire de recourir a une source d'alimentation extérieure.
L'expression "à réponse rapide" signifie que les signaux de sortie du dispositif varient pratiquement instantanément lorsque le flux neutronique dans lequel il se trouve évolue.
Enfin, l'expression "détection étagée" signifie que des mesures sont effectuées à différents emplacements le long du dispositif. Le dispositif selon l'invention est particulièrement adapte pour effectuer une surveillance en continu des variations du flux neutronique dans le coeur d'un reacteur nucléaire et pour permettre la protection de ce dernier grâce à la promptitude de sa réponse. Plus précisément, il est conçu pour être introduit dans le coeur du reacteur par l'un des conduits appelés "tubes en doigts de gant", qui relient le coeur des reacteurs a eau sous pression a un local de mesure extérieur, et par lesquels sont habituellement introduits périodiquement des détecteurs mobiles effectuant des mesures locales du flux neutronique. Le détecteur selon l'invention peut alors être laissé dans un tube en doigt de gant existant, sur toute la hauteur du coeur du réacteur, pendant toute la période de fonctionnement de celui-ci.
Etat de la technique Dans les réacteurs nucléaires à eau sous pression, le pilotage du réacteur impose une surveillance précise des variations de densité locale de puissance dans le coeur. Pour effectuer cette surveillance, on introduit périodiquement des détecteurs mobiles de mesure de flux neutronique, qui effectuent des mesures locales en des emplacements bien déterminés .
Une installation permettant d'introduire une sonde mobile de mesure de flux neutronique dans le coeur d'un réacteur nucléaire, à partir d'un local de mesure, est décrite par exemple dans le document FR-A-2 693 310.
Une telle installation se caractérise notamment par le diamètre intérieur très faible des tubes en doigts de gant, par exemple d'environ β mm.
On connaît par ailleurs de nombreux détecteurs mobiles de mesure de flux neutronique susceptibles d'être utilisés dans une installation de ce type. Comme l'illustrent notamment les documents FR-A-2 423 794, FR-A-2 507 328, FR-A-2 426 915 et US-A- 4 363 970, ces détecteurs comprennent généralement une partie active, appelée "émetteur", une gaine extérieure électriquement conductrice, appelée "collecteur" et un matériau électriquement isolant interposé entre l'émetteur et le collecteur. Pour permettre l'introduction du détecteur dans un doigt de gant, l'émetteur présente généralement la forme d'un cylindre disposé coaxialement à l'intérieur du collecteur, de forme tubulaire. Lorsque le détecteur se trouve à l'emplacement désiré dans le coeur du réacteur, des conducteurs électriques relient l'émetteur et le collecteur à un appareil de mesure de courant situé dans le local de mesure.
Dans un tel détecteur, l'émetteur est réalisé dans un matériau apte à capturer les neutrons thermiques et épithermiques, ce qui induit immédiatement une émission de rayons y prompts. Une partie de cette émission est absorbée immédiatement dans l'émetteur, qui libère instantanément des électrons prompts de forte énergie. La réaction correspondante, notée ( . / ) , ( y .e ), sera appelée par la suite "réaction principale". La majeure partie des électrons prompts parvient au collecteur, ce qui a pour effet d'engendrer entre l'émetteur et le collecteur un "courant électrique prompt", proportionnel au flux neutronique, dont la mesure est effectuée par l'appareil situé dans le local de mesure. Les documents FR-A-2 423 794 et
FR-A-2 507 328, déjà cités, décrivent des détecteurs conçus pour être également sensibles aux rayons y qui sont émis de façon différée par le coeur du réacteur, avec les neutrons, dans les réacteurs nucléaires à uranium naturel et à modération par eau lourde. Cette réaction, notée { y , e ), sera appelée par la suite "première réaction secondaire". Dans ce cas, l'émetteur comprend une couche extérieure réalisée en un matériau sensible aux rayons y pour . libérer des électrons de basse et moyenne énergies. Le "courant électrique différé", produit entre l'émetteur et le collecteur sous l'effet des électrons ainsi libérés, est également mesuré par l'appareil placé dans le local de mesure.
Par ailleurs et comme l'illustre notamment le document FR-A-2 426 915, déjà cité, le matériau dans lequel est réalisé l'émetteur d'un détecteur mobile de flux neutronique a aussi pour effet d'émettre, de façon différée, des rayons β , lorsqu'il se trouve dans un flux de neutrons thermiques et épithermiques . La réaction correspondante est notée (n. β ) et sera appelée par la suite "deuxième réaction secondaire". Ces rayons β se traduisent par l'apparition d'un
"courant électrique différé" entre l'émetteur et le collecteur. Lorsqu'on désire effectuer une mesure permettant de connaître pratiquement en temps réel l'évolution de la puissance locale dans le coeur du réacteur, il est important de réduire autant que possible ce phénomène, du fait qu'il est différé dans le temps. Dans le cas du document FR-A-2 426 915, ce résultat est obtenu en revêtant la surface extérieure de l'émetteur et la surface intérieure du collecteur de couches conductrices absorbant les rayons β , mais transparentes aux électrons de plus faible énergie.
Lorsqu'un détecteur de flux neutronique est placé dans le coeur d'un réacteur nucléaire, la partie, située à l'intérieur du coeur, du fil de liaison reliant l'émetteur à l'appareil de mesure, émet elle aussi des électrons de haute énergie dus à la capture des neutrons thermiques et epithermiques par le matériau qui le constitue. Ce phénomène engendre un courant électrique parasite. Dans le document US-A-4 363 970, on a proposé de mesurer séparément ce courant, notamment en noyant dans le matériau isolant du détecteur un fil de compensation réalisé dans le même matériau que le fil de liaison et présentant une même longueur et un même diamètre que celui-ci.
Tous ces détecteurs connus sont des détecteurs comportant un seul émetteur, qui ne peuvent effectuer qu'une mesure locale, en un emplacement bien précis du coeur du réacteur. Pour effectuer des mesures dans des emplacements différents, le détecteur doit impérativement être déplacé dans le tube en doigt de gant. Il n'est donc pratiquement pas possible avec ce matériel d'effectuer réellement une surveillance en continu et une protection en temps réel suite aux variations du flux neutronique local dans le coeur du réacteur . Dans le document FR-A-2 195 799, il est propose un détecteur local de flux neutronique comprenant deux émetteurs qui peuvent notamment être disposés parallèlement l'un a l'autre à l'intérieur du collecteur. Toutefois, les deux émetteurs remplissent des fonctions différentes puisque l'un est sensible à la fois au flux neutronique et aux rayonnements γ alors que l'autre n'est sensible qu'aux rayonnements y . Il s'agit donc d'effectuer deux mesures locales différentes sensiblement au même endroit et non d'effectuer une surveillance en continu des variations du flux neutronique local dans le coeur du reacteur. De plus, l'implantation de deux émetteurs dans la même section du αetecteur impose d'utiliser des émetteurs de très petit diamètre, conduisant à une sensibilité très insuffisante.
Dans le même esprit, le document FR-A- 2 493 530 propose un détecteur mobile de mesure de flux neutronique qui comprend un émetteur sensible aux neutrons thermiques et un émetteur sensible aux neutrons epithermiques placés à l'intérieur d'un même collecteur, soit côte à côte, soit bout à bout. Si la disposition bout-à-bout des deux émetteurs résout le problème de l'encombrement, il s'agit, là encore, d'effectuer deux mesures locales différentes sensiblement au même endroit. Le problème de la surveillance en continu des variations du flux neutronique local dans le coeur d'un réacteur n'est pas non plus abordé dans ce document.
Le document FR-A-2 094 195 propose par ailleurs d'effectuer une surveillance en continu des variations du flux neutronique local sur toute la hauteur du coeur d'un réacteur. Pour cela, il est proposé de placer à ce niveau un dispositif comprenant notamment un certain nombre de détecteurs de flux neutronique classiques dans un espace annulaire ménagé entre une gaine de protection extérieure et un tube disposé selon l'axe de la gaine. Le tube axial permet d'introduire de temps à autre dans le dispositif un autre détecteur de flux neutronique classique, afin d'effectuer le calibrage des détecteurs inclus dans le dispositif .
Si ce dispositif est prévu pour être placé dans un tube pénétrant dans le coeur du réacteur, ce tube ne peut évidemment pas être un doigt de gant servant à l'introduction d'un détecteur mobile de flux neutronique de conception classique puisque le dispositif présente une section environ dix fois plus grande .
Exposé de 1 ' invention L'invention a précisément pour objet un dispositif miniaturisé, auto-alimenté et à réponse rapide, conçu pour permettre la détection étagée d'un flux neutronique, notamment sur toute la hauteur du coeur d'un réacteur nucléaire, en étant placé dans l'un des tubes en doigt de gant équipant habituellement un tel réacteur et en présentant une sensibilité équivalente à celle des détecteurs mobiles existants.
Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu au moyen d'un dispositif de détection étagée de flux neutronique sur toute la hauteur du coeur d'un réacteur nucléaire, caractérisé par le fait qu'il comprend :
- une gaine extérieure tubulaire, apte à être introduite dans un tube en doigt de gant ; - une pluralité d'éléments actifs identiques, disposés bout à bout dans la gaine, chaque élément actif étant réalisé dans un même matériau apte à émettre des électrons lorsqu'il est placé dans un flux neutronique ; - des fils de liaison isolés électriquement, placés dans la gaine pour acheminer a une extrémité du dispositif un courant électrique produit par chaque élément actif ; et
- au moins un fil de compensation isolé électriquement, placé dans la gaine et relié à ladite extrémité du dispositif. De préférence, tous les fils de liaison et de compensation sont réalisés dans un même matériau, de même nature que la gaine. De plus, ils sont orientés sensiblement parallèlement à un axe longitudinal de la gaine, et ils ont une même section et une même longueur, à la longueur d'un élément actif près.
Il est à noter que l'utilisation de fils de liaison qui présentent tous sensiblement la même longueur permet de n'utiliser, si nécessaire, qu'un seul fil de compensation afin de mesurer simultanément le courant parasite produit par chacun des fils de liaison. Cette caractéristique est d'autant plus importante que le nombre des éléments actifs augmente. En effet, si la longueur des fils de liaison variait nettement d'un élément actif à l'autre, il serait nécessaire d'utiliser autant de fils de compensation que de fils de liaison. Cela rendrait rapidement impossible l'implantation de l'ensemble constitué par les éléments actifs et par les différents fils à l'intérieur de la gaine dans les dimensions imposées par les tubes en doigts de gant.
Dans une première forme de réalisation de l'invention, chaque fil de liaison et son tronçon de prolongation sont raccordés aux extrémités d'un élément actif différent.
Le fil de compensation peut alors être disposé sensiblement selon l'axe longitudinal de la gaine, les éléments actifs et les fils de liaison étant répartis autour de ce fil de compensation. A l'inverse, les élément actifs peuvent être disposés sensiblement selon l'axe longitudinal de la gaine, les fils de liaison et les fils de compensation étant alors répartis autour de ces éléments actifs.
Dans cette première forme de réalisation de l'invention, la gaine peut être réalisée dans un matériau électriquement conducteur, de façon à constituer un collecteur. Un matériau électriquement isolant est alors placé dans la gaine, de façon à isoler les éléments actifs et les fils de liaison de la gaine et de façon à isoler le fil de compensation de la gaine, des éléments actifs et des fils de liaison.
En variante, chacun des éléments actifs peut être entouré par un collecteur distinct de la gaine. L'élément actif est alors séparé du collecteur par un matériau électriquement isolant, et un fil isolé unique relie entre eux tous les collecteurs jusqu'à la première extrémité du dispositif. La longueur cumulée des collecteurs et du fil isolé est alors sensiblement égale à la longueur du fil de compensation.
Avantageusement, chacun des éléments actifs est placé dans une chemise fermée à ses extrémités par des bouchons sur lesquels sont raccordés les fils de liaison et leurs tronçons de prolongation, la chemise et les bouchons étant réalisés en un même matériau électriquement conducteur. Dans ce cas, la chemise et les bouchons assurent la tenue mécanique et absorbent au moins partiellement les électrons différés d'énergie moyenne ou faible, libérés dans la partie active par les première et deuxième réactions secondaires ( y . e ) et [ n . β ) . La chemise et les bouchons créent aussi un courant positif différé qui compense, au niveau considéré, le courant négatif différé dû à la désactivation du matériau (acier ou alliage) dans lequel sont réalisés la gaine et le tube en doigt de gant .
Avantageusement, les chemises, les bouchons et les fils sont réalisés dans le même matériau que la gaine extérieure, en acier inoxydable par exemple.
Dans une deuxième forme de réalisation de l'invention, chaque élément actif est entouré par un collecteur et séparé de ce dernier par un matériau électriquement isolant. Chaque fil de liaison et son tronçon de prolongation sont alors raccordés aux extrémités d'un collecteur différent et tous les éléments actifs sont placés dans une chemise unique réalisée en un matériau électriquement conducteur.
Dans ce cas, les éléments actifs sont séparés par des entretoises à l'intérieur de la chemise. Plus précisément, deux éléments actifs consécutifs peuvent être séparés par une entretoise unique en un matériau électriquement conducteur ou par une entretoise en un matériau électriquement isolant placé entre deux entretoises en un matériau électriquement conducteur.
Avantageusement, la chemise et les entretoises en un matériau électriquement conducteur sont réalisées dans le même matériau que la gaine extérieure, en acier inoxydable par exemple.
De préférence, chaque chemise est revêtue d'une couche d'un matériau électriquement conducteur apte à absorber en partie les rayons γ de basse énergie. Ce matériau contribue ainsi à annuler les effets de la première réaction secondaire { y , e ) dans les éléments actifs. Il présente un numéro atomique supérieur à celui du matériau électriquement conducteur utilisé pour la chemise. Il peut notamment être constitué par du zirconium, du molybdène ou du niobium.
Par ailleurs, la couche revêtant la chemise peut être obtenue soit par dépôt sous vide, soit au moyen d'un fil bobiné ou d'une feuille plaquée.
Dans une forme de réalisation préférentielle de l'invention, chaque élément actif comprend du cobalt 59.
De façon plus générale, chaque élément actif est réalisé en un matériau se présentant sous la forme d'un barreau, d'un empilement de pastilles, d'une poudre, d'un faisceau de fils monobrins, ou d'un faisceau de fils multibrins.
Par ailleurs, le fil de compensation et les fils de liaison sont réalisés soit sous la forme d'un brin unique, soit sous la forme de plusieurs brins torsadés en un même matériau ou en des matériaux différents .
Enfin, le fil de compensation et les fils de liaison peuvent être isolés par un matériau tel qu'une tresse de silice, un revêtement d'alumine, un revêtement de magnésie ou un revêtement de silice.
Brève description des dessins On décrira à présent, à titre d'exemples non limitatifs, différentes formes de réalisation de l'invention, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en coupe partielle qui représente de façon très schématique une partie ' d'une installation traditionnelle de surveillance du flux neutronique dans le coeur d'un réacteur nucléaire ; - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif de détection étagée de flux neutronique susceptible d'être placé dans un tube en doigt de gant de l'installation de la figure 1, ce dispositif illustrant une première forme de réalisation de l'invention ;
- la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne III-III de la figure 2 ;
- la figure 4 est une vue en coupe longitudinale comparable à la figure 2, illustrant une variante du dispositif de détection étagée selon 1 ' invention ;
- la figure 5 est une vue en coupe selon la ligne V-V de la figure 4 ; - la figure 6 est une vue en coupe longitudinale illustrant une deuxième forme de réalisation d'un dispositif de détection étagée selon 1 ' invention ;
- la figure 7 est une vue en coupe longitudinale, à plus grande échelle, représentant l'un des éléments actifs qui équipent les dispositifs des figures 2, 4 et 6 ; et
- la figure 8 est une vue en coupe longitudinale illustrant une troisième forme de réalisation de l'invention.
Exposé détaillé de formes de réalisation préférentielles
Sur la figure 1, la référence 10 désigne la cuve d'un réacteur nucléaire à eau sous pression. De façon bien connue des spécialistes, cette cuve 10 contient le coeur 12 du réacteur. Ce coeur 12 est formé par la juxtaposition d'un certain nombre d'assemblages de combustible nucléaire, de section carrée ou hexagonale, disposés verticalement.
Afin que les personnes chargées du pilotage du réacteur puissent disposer d'une carte du flux neutronique à l'intérieur du coeur 12, le réacteur est équipé d'une installation de surveillance de ce flux. L'installation comprend notamment un certain nombre de conduits 14, dont un seul est représenté. Ces conduits 14 relient le coeur 12 du réacteur à un local de mesure 15 situé à l'extérieur de la cuve 10. Ces conduits 14 traversent le coeur 12 sur toute sa hauteur en un certain nombre d'emplacement répartis sur toute la section du coeur du réacteur. Ils sont fErmés à leur extrémité située à proximité du haut du coeur 12 du réacteur, afin de préserver le confinement de la cuve 10. Pour cette raison, les conduits 14 sont appelés habituellement "tubes en doigts de gant". Pour des questions d'encombrement, le diamètre intérieur des tubes en doigts de gant 14 n'excède pas environ 6 mm. Habituellement, les tubes en doigts de gant
14 sont utilisés pour introduire dans le coeur 12 des sondes mobiles de mesure de flux neutronique qui effectuent une mesure locale du flux neutronique à l'emplacement où elles se trouvent. Pour effectuer des mesures à des emplacements différents, les sondes doivent être déplacées et elles sont ramenées dans le local de mesure lorsque la carte de flux neutronique est établie.
Conformément à l'invention, on utilise les tubes 14 en doigts de gant existants sur les réacteurs nucléaires actuels, pour effectuer en continu les mesures de surveillance et de protection, suite aux variations du flux neutronique dans le coeur 12 du réacteur, au moyen d'un dispositif 16 de détection étagée de flux neutronique qui s'étend sensiblement sur toute la hauteur du coeur et reste en place pendant le fonctionnement du réacteur. Le dispositif de détection 16 selon l'invention est donc un dispositif miniaturisé, auto-alimenté. De plus, il est conçu pour fournir une réponse rapide, pratiquement en temps réel et il présente une flexibilité suffisante pour pouvoir être introduit et extrait d'un tube en doigt de gant 14, malgré la courbure de certaines zones de ce tube, lorsque le réacteur est à l'arrêt.
Dans la forme de réalisation illustrée sur la figure 2, le dispositif de détection 16 comprend une gaine extérieure tubulaire 18, fermée à son extrémité avant (c'est-à-dire son extrémité haute lorsque le dispositif se trouve dans le coeur 12) par un embout arrondi 20 qui facilite l'introduction du dispositif dans le tube en doigt de gant 14. La longueur de la gaine extérieure tubulaire 18 est au moins égale à la hauteur du coeur 12 du réacteur. La gaine 18 et son embout 20 sont réalisés en un matériau électriquement conducteur et relativement souple, tel que de l'acier inoxydable. Le diamètre extérieur de la gaine 18 est inférieur au diamètre intérieur des tubes en doigts de gant, c'est-à-dire d'environ 4 à 5 mm.
Le dispositif de détection étagée 16 de la figure 2 comprend de plus une pluralité d'émetteurs de même nature 22 qui sont disposés bout à bout à l'intérieur de la gaine 18, de façon à être répartis sur toute la hauteur du coeur du réacteur lorsque le dispositif est en place. Les émetteurs ont la forme de cylindres allongés, orientés parallèlement à l'axe longitudinal de la gaine 18, et ils sont espacés les uns des autres. A titre d'exemple, on peut placer dans une gaine 18 d'environ 4 à 5 mm de diamètre, neuf émetteurs 22 d'environ 2 mm de diamètre. Il est à noter qu'un tel diamètre est essentiel pour obtenir des résultats de mesure cohérents. La structure des émetteurs 22 sera décrite ultérieurement.
Le dispositif de détection étagée 16 comprend de plus des fils de liaison isolés 24 qui assurent la connexion électrique de chacun des émetteurs 22 avec les appareils de mesure de courant électrique (non représentés) placés dans le local de mesure 15 (figure 1) de l'installation de surveillance. Plus précisément, les fils de liaison 24 sont orientés parallèlement à l'axe de la gaine 18. Ils comportent un tronçon principal 24a, assurant le raccordement électrique de chacun des émetteurs 22 à un appareil de mesure, ainsi qu'un tronçon de prolongation 24b, sauf dans le cas de l'émetteur 22 le plus proche de l'embout 20, qui ne comprend qu'un tronçon principal 24a. Pour tous les autres émetteurs 22, les tronçons de prolongation 24b partent de l'extrémité de l'émetteur tournée vers l'embout 20 et se prolongent jusqu'au niveau de l'extrémité tournée vers l'embout 20 de l'émetteur 22 le plus proche de cet embout. Par conséquent, tous les fils de liaison 24 ont sensiblement la même longueur.
Le dispositif de détection étagée 16 comprend aussi au moins un fil de compensation isolé 26 (figure 3), disposé parallèlement a l'axe longitudinal de la gaine 18 et dont la longueur est sensiblement égale à la longueur cumulée d'un fil de liaison 24 et d'un émetteur 22. Le fil de compensation 26 et les fils de liaison 24 sont réalisés dans le ou les mêmes matériaux électriquement conducteurs et ils présentent une section équivalente. Selon le cas, chaque fil de liaison 24 et chaque fil de compensation 26 est formé d'un ou plusieurs brins torsadés, formé d'un matériau unique tel que de l'acier inoxydable ou de plusieurs matériaux différents dans le cas d'un fil multibrins. Ainsi, un fil multibrins peut être formé d'un brin en acier inoxydable et de deux brins en zirconium, en niobium ou en molybdène. L'utilisation de ces derniers matériaux permet de réaliser des fils de liaison pratiquement insensibles aux rayons gamma produits par le coeur du réacteur, du fait qu'ils produisent du courants électriques inverses. Dans tous les cas, le diamètre des fils doit être faible par rapport à celui des émetteurs .
Les fils de liaison et de compensation sont isolés par une tresse de silice d'épaisseur constante. Ces fils peuvent aussi être revêtus ou enrobés d'un isolant minéral tel que de l'alumine, de la magnésie ou de la silice.
Le dispositif de détection étagée 16 des figures 2 et 3 comprend aussi un matériau 27 électriquement isolant qui remplit la gaine extérieure tubulaire 18 et assure l'isolation électrique entre cette gaine et les différents éléments qu'elle contient ainsi qu'entre chacun des ensemble émetteurs 22-fil de liaison 24 et avec le fil de compensation 26.
Dans la forme de réalisation illustrée sur les figures 2 et 3, le fil de compensation 26 est disposé sensiblement selon l'axe longitudinal de la gaine 18. Par ailleurs, les émetteurs 22 et les fils de liaison 24 qui leur sont associés sont répartis angulairement dans la gaine 18, autour du fil de compensation 26, de façon telle que chacun des émetteurs 22 soit placé entre ce fil de compensation et la gaine 18, dans un secteur angulaire différent de celle-ci .
Les figures 4 et 5 illustrent une variante de cette première forme de réalisation de l'invention, dans laquelle tous les émetteurs 22 sont disposés sensiblement selon l'axe longitudinal de la gaine 18, alors que les fils de liaison 24 et le fil de compensation 26 sont répartis dans la gaine 18 autour de ces émetteurs. Le fonctionnement des dispositifs de détection étagée illustrés sur les figures 2 et 3 et sur les figures 4 et 5 est le même.
En particulier, dans les deux cas la gaine extérieure tubulaire 18 constitue un collecteur réalisé en un matériau électriquement conducteur. Pour chacun des émetteurs 22, la mesure du courant électrique qu circule entre le fil de liaison là raccorde sur cet émetteur et la gaine extérieure tubulaire 18 donne donc une indication du flux neutronique ambiant dans le coeur à l'emplacement de l'émetteur 22 considéré. Du fait que le dispositif comprend une pluralité d'émetteurs 22 repartis sur toute la hauteur du coeur 12 du réacteur, on comprend que la présence d'un dispositif de ce type dans chacun des tubes en doigts de gant 14 de l'installation de surveillance équipant le réacteur permet d'effectuer une surveillance en continu des variations du flux neutronique local dans le coeur du reacteur. Comme dans la variante des figures 4 et 5, dans la deuxième forme de réalisation de l'invention illustrée sur la figure 6, le dispositif de détection étagée comporte une gaine extérieure tubulaire 18 terminée par un embout (non représenté) , une pluralité d'émetteurs cylindriques 22 disposés bout à bout selon l'axe longitudinal de cette gaine et des fils de liaison 24, d'égale longueur, qui relient chacun des émetteurs 22 aux appareils de mesure (non représentés) placés dans le local de mesure 15. Le dispositif 16 comprend de plus un fil de compensation (non représenté) disposé, comme les fils de liaison 24, dans l'espace annulaire qui sépare les émetteurs 22 de la gaine 18. Comme précédemment, le fil de compensation est réalisé dans le même matériau électriquement conducteur que les fils de liaison 24 et il présente une section équivalente, ainsi qu'une longueur équivalente à celle de chacun des fils de liaison 24 augmentée de la longueur d'un émetteur 22. La forme de réalisation illustrée sur la figure 6 diffère essentiellement de la variante des figures 4 et 5 par le fait que le dispositif 16 de détection étagée comprend de plus des collecteurs tubulaires 28 qui entourent coaxialement chacun des émetteurs 22, tout en étant séparés de ces derniers ainsi que de la gaine 18 par un matériau 27 électriquement isolant.
Chacun des collecteurs 28 présente une longueur sensiblement égale à celle de l'émetteur 22 qu'il entoure. Un fil isolé unique 30 relie entre eux tous les collecteurs 28 et son extrémité arrière est raccordée sur les appareils de mesure (non représentés) placés dans le local de mesure 15. Dans ce cas, on mesure le courant électrique qui circule entre chacun des émetteurs 22 et le . collecteur 28 qui lui correspond, lorsque le dispositif est soumis à un flux neutronique. Il est à noter que la longueur cumulée des collecteurs 28 et du fil isolé 30 est sensiblement égale à la longueur du fil de compensation (non représenté) .
Dans les formes de réalisation qui viennent d'être décrites successivement en se référant aux figures 2 à 6, chacun des émetteurs 22 présente la structure qui va à présent être décrite en se référant à la figure 7.
Comme l'illustre cette figure, chaque émetteur 22 comprend principalement une partie active 32, de forme cylindrique, réalisée en un matériau apte à émettre des électrons lorsqu'il est placé dans un flux neutronique. Ce matériau peut notamment être du cobalt 59. La partie active 32 est placée dans une chemise tubulaire unique 34 fermée à ses extrémités par des bouchons 36.
La partie active 32 de l'émetteur 32 peut se présenter selon ce cas sous la forme d'un barreau, d'un empilement de pastilles, d'une poudre ou encore d'un faisceau de fils mono ou multibrins placé dans l'enveloppe 34.
La chemise 34 et les bouchons 36 sont réalisés dans un même matériau électriquement conducteur de même nature que la gaine extérieure 18, tel que de l'acier inoxydable par exemple. La structure est telle que le contact électrique entre la partie active 32, la chemise 34 et les bouchons 36 soit assuré . L'une des fonctions de la chemise 34 est d'assurer la tenue mécanique .de la partie active 32 et notamment d'éviter la dispersion de cobalt irradié après un séjour dans le coeur, dans l'hypothèse d'un accident.
Par ailleurs, la chemise 34 a aussi pour fonction de rendre la mesure du dispositif plus instantanée, notamment en absorbant partiellement ou totalement les électrons différés, d'énergie moyenne ou faible, libérés dans la partie active 32 de l'émetteur sous l'effet de la première réaction secondaire ( γ . e ) et de la deuxième réaction secondaire ( n . β ) .
Ce rôle fonctionnel joué par la chemise 34 découle aussi de la création dans celle-ci d'un courant positif différé, qui compense, à l'emplacement où se trouve l'émetteur, le courant négatif différé dû à la désactivation de la gaine 18 du dispositif et du tube en doigt de gant 15.
Les différentes fonctions remplies par la chemise 34 augmentent avec son épaisseur. Toutefois, étant donné que le diamètre total de l'émetteur 22 ne doit pas dépasser environ 2 mm pour permettre l'insertion du dispositif dans les tubes en doigts de gant existants, l'épaisseur de la chemise 34 doit aussi être suffisamment faible pour ne pas pénaliser la partie sensible 32, dont l'efficacité augmente avec le diamètre. Un compromis satisfaisant est obtenu avec une chemise 34 présentant une épaisseur de l'ordre de un dixième de mm. Comme l'illustre la figure 7, la chemise 34 se prolonge au-delà de chacune des extrémités de la oartie sensible 32, de façon à entourer les bouchons 36. Ces derniers sont fixés à la chemise 34 par tout moyen assurant une bonne tenue mécanique et un bon contact électrique, et notamment par soudage, par brasage ou par sertissage. Comme la chemise 34, les bouchons 36 ont à la fois une fonction de maintien mécanique de la partie active 32 et un rôle fonctionnel. Plus précisément, du fait que l'épaisseur de la chemise 34 est relativement faible, son rôle de compensation des courants différés est relativement limité. La présence des bouchons 36 permet donc de compléter la compensation des courants électriques différés.
Il est à noter que les fils de liaison 24 sont connectés aux extrémités des émetteurs 22 par soudage dans des embouts 38 prolongeant axialement les bouchons 36.
De préférence, la chemise 34 est revêtue extérieurement d'une couche d'un matériau 40, électriquement conducteur et apte à absorber une partie des rayons gamma de faible énergie. Plus précisément, les rayons gamma proviennent de la désintégration plus ou moins lente des produits de fission et des produits d'activation dans le coeur du réacteur. Du fait de la première réaction secondaire ( y . e ), ils créent normalement dans la partie sensible 32 de l'émetteur 22 un courant électrique différé, sachant qu'environ 30% des rayons gamma provenant du coeur sont différés.
La présence de la couche 40 permet ainsi de réduire la sensibilité de la partie sensible 32 aux rayons gamma en provenance du coeur du réacteur. La mesure obtenue est donc plus instantanée et plus sélective, ce qui favorise l'utilisation du dispositif 16 selon l'invention, à la fois pour la surveillance et pour la protection d'un réacteur nucléaire, en réduisant le temps de réponse du dispositif aux variations de puissance.
La couche 40 a aussi pour fonction de mieux maîtriser l'usure du cobalt 59 dans lequel est réalisée la partie sensible 32.
Plus précisément, chaque capture d'un neutron par un atome de cobalt 59 dans la partie sensible 32 a pour conséquence de faire disparaître un atome de cet isotope au profit du cobalt 60. Progressivement, la partie active de l'émetteur s'appauvrit donc en cobalt 59 et elle est de moins en moins apte à capturer d'autres neutrons. On dit alors que le cobalt dont est formée la partie active 32 s'use. Cette usure du cobalt se traduit par une évolution dans le temps de la proportion du courant électrique différé dû à la première réaction secondaire ( y . e ) par rapport au courant électrique total émis par un détecteur. La couche 40 résout ce problème en supprimant la partie du courant électrique qui ne provient pas de la réaction principale (n. gamma),
(gamma . e ) .
La couche 40 est réalisée dans un matériau mécaniquement, thermiquement et chimiquement stable compte tenu de son environnement. En outre, ce matériau doit être bon conducteur électrique et lié électriquement à la partie active 32 de l'émetteur 22 par l'intermédiaire de la chemise 34. La couche 40 doit aussi être peu sensible a l'activation neutronique pour ne pas introduire d'effet parasite différé. Le numéro atomique du matériau utilisé pour réaliser la couche 40 est donc supérieur a celui du matériau utilisé pour réaliser la chemise 34. La couche 40 peut notamment être réalisée en zirconium et présenter une épaisseur d'environ 17 μm, ou être réalisée en zirconium ou en molybdène et présenter une épaisseur de l'ordre de quelques dizaines de μm.
La couche 40 peut être obtenue par dépôt sous vide ou au moyen d'un fil enroulé en spires jointives ou d'un feuillard métallique plaqué sur la chemise 34. La partie de chacun des fils de liaison 24 située dans le coeur du réacteur induit un courant électrique parasite qui provient principalement du champ de rayons gamma en provenance du coeur du réacteur et, dans une moindre mesure, des parasites produits sur la partie de chacun des fils de liaison situés à l'extérieur du coeur.
Pour compenser la perturbation due au fil de liaison d'un émetteur unique, il est connu de placer dans un détecteur mobile existant un fil de compensation identique à ce fil de liaison et de même longueur, qui chemine parallèlement à lui. Ce fil de compensation produit un courant électrique identique à celui qui provient du fil de liaison de l'émetteur. En retranchant les deux signaux, on peut donc s'affranchir du courant électrique parasite créé par le fil de liaison .
Toutefois, l'utilisation selon l'invention de plusieurs émetteurs répartis sur la longueur du dispositif conduirait naturellement à utiliser des fils de liaison de longueurs différentes pour chaque émetteur. Dans ces conditions, un fil de compensation devrait être associé à chaque émetteur, ce qui conduirait rapidement à accroître le diamètre du dispositif de façon inacceptable, lorsqu'on augmente le nombre des émetteurs.
Conformément à l'invention, ce problème est résolu en prolongeant artificiellement les fils de liaison 24 associés à chacun des émetteurs 22, de façon que chacun de ces fils présente sensiblement la même longueur, comme on l'a décrit précédemment en se référant à la figure 2. De ce fait, les courants parasites créés par le fil de liaison de chacun des émetteurs sont en principe égaux, de sorte que la compensation de ces courants peut être obtenue au moyen d'un seul fil de compensation comme on l'a décrit précédemment .
Si le volume disponible à l'intérieur de la gaine 18 le permet, on peut toutefois ajouter un ou deux fils de compensation supplémentaires au fil 26 décrit. Cela permet d'obtenir une valeur moyenne du courant électrique de compensation et, par conséquent, d'améliorer la précision des mesures. Dans l'hypothèse d'une rupture accidentelle de l'un des fils de compensation, cela permet en outre de continuer les mesures .
On décrira à présent, en se référant à la figure 8, une autre forme de réalisation de l'invention, dans laquelle le dispositif de détection 16 selon l'invention comprend comme précédemment une gaine extérieure tubulaire 18 obturée à son extrémité avant par un embout (non représenté) . Toutefois, au lieu de contenir une pluralité d'émetteurs comme dans les formes de réalisation précédemment décrites, la gaine 18 ne contient dans ce cas qu'un seul émetteur 22 qui s'étend sur toute la hauteur du coeur 15 du réacteur. Pour permettre l'introduction du dispositif 16 dans le tube en doigt de gant 15, l'émetteur unique 22 présente alors, comme la- gaine 18, une certaine souplesse ou flexibilité.
Plus précisément, l'émetteur unique 22 se compose d'une seule chemise tubulaire 34 dans laquelle sont placées bout à bout plusieurs parties sensibles 32 espacées les unes des autres et réparties sur toute la hauteur du coeur. Les parties sensibles 32 consécutives sont séparées soit par un espaceur unique 41 réalisé dans le même matériau que la chemise 34 et remplissant les mêmes fonctions que les bouchons 36 sur la figure 7, soit par une entretoise 42 en un matériau électriquement isolant, interposée entre deux entretoises 44 en un matériau électriquement conducteur identique à celui formant la chemise 34. Dans ce dernier cas, les entretoises 44 remplissent elles aussi les mêmes fonctions que les bouchons 36 sur la figure 7.
Comme dans le cas où le dispositif comprend plusieurs émetteurs séparés, la chemise 34 est revêtue d'une couche (non représentée) comparable à la couche 40 sur la figure 7.
L'émetteur unique 22 est placé à l'intérieur d'une gaine 46 électriquement isolante, autour de laquelle sont placés des collecteurs tubulaires 28. Chacun des collecteurs 28 entoure l'une des parties actives 32 et présente une longueur légèrement supérieure. Les collecteurs 28 remplissent une fonction analogue à celle des collecteurs 28 de la figure 6. Toutefois, étant donné que le dispositif comprend dans ce cas un émetteur 22 unique, la mesure du courant électrique à différents niveaux dans le coeur du réacteur impose de relier séparément chacun des collecteurs 28 à l'appareil de mesure (non représenté) par des fils de liaison 24 isolés électriquement, qui cheminent entre la gaine 18 et les collecteurs 28. Pour simplifier sa lecture, un seul de ces fils de liaison 24 est représenté sur la figure 8.
Pour la même raison que précédemment, chacun des fils de liaison 24 est prolongé au-delà du collecteur correspondant, afin que tous les fils de liaison aient sensiblement la même longueur. Cela permet là encore de compenser le courant parasite créé par les fils de liaison au moyen d'un fil de compensation 26 unique, éventuellement doublé ou triplé si l'encombrement le permet.
Dans cette forme de réalisation de la figure 8, au lieu d'être réalisé en deux tronçons soudés aux extrémités du collecteur auquel il doit être raccordé, chaque fil de liaison 24 peut cheminer entre ce collecteur et la gaine 46 électriquement isolante. La partie du fil de liaison 24 placée entre le collecteur 28 et la gaine isolante 46 est alors dénudée, de façon à assurer la liaison électrique par contact entre le fil de liaison et le collecteur correspondant. Ce contact peut notamment être obtenu en comprimant la gaine 18, par exemple par martelage.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de détection étagée de flux neutronique sur toute la hauteur du coeur d'un réacteur nucléaire, caractérisé par le fait qu'il comprend :
- une gaine extérieure tubulaire (18) apte à être introduite dans un tube en doigt de gant (15) ;
- une pluralité d'éléments actifs identiques (32), disposés bout à bout dans la gaine, chaque élément actif étant réalisé dans un même matériau apte à émettre des électrons lorsqu'il est placé dans un flux neutronique ;
- des fils de liaison (24) isolés électriquement placés dans la gaine (18) pour acheminer à une extrémité du dispositif un courant électrique produit par chaque élément actif (32) ; et
- au moins un fil de compensation (26) isolé électriquement, placé dans la gaine (18) et relié à ladite extrémité du dispositif.
2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel tous les fils de liaison (24) et de compensation (26) sont réalisés dans un même matériau, de même nature que la gaine, sont orientés sensiblement parallèlement à un axe longitudinal de la gaine, et ont une même section et une même longueur, à la longueur d'un élément actif (32) près.
3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel, à l'exception d'un fil de liaison (24) raccordé sur l'élément actif (32) le plus proche d'une deuxième extrémité fermée de la gaine (18), tous les fils de liaison (24) comportent un tronçon de prolongation (24b) raccordé sur un élément actif (32) et s'étendent vers la deuxième extrémité fermée de la gaine .
4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel chaque fil de liaison (24) et son tronçon de prolongation (24b) sont raccordés aux extrémités d'un élément actif (32) différent.
5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel le fil de compensation (26) est disposé sensiblement selon l'axe longitudinal de la gaine (18), les éléments actifs (32) et les fils de liaison (24) étant répartis autour du fil de compensation (26) .
6. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel les éléments actifs (32) sont disposés sensiblement selon l'axe longitudinal de la gaine (18), les fils de liaison (24) et le fil de compensation (26) étant répartis autour de ces éléments actifs.
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, dans lequel la gaine (18) est réalisée dans un matériau électriquement conducteur et un matériau électriquement isolant (27) est place dans la gaine d'une part autour des éléments actifs (32) et des fils de liaison (24), et d'autre part autour du fil de compensation (26) .
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, dans lequel chaque élément actif
(32) est entoure par un collecteur (28) et séparé de ce dernier par un matériau électriquement isolant, un fil isole unique (30) reliant entre eux tous les collecteurs jusqu'à la première extrémité du dispositif, la longueur cumulée des collecteurs (28) et du fil isole (30) étant sensiblement égale à la longueur du fil de compensation (26) .
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, dans lequel chaque élément actif (32) est placé dans une chemise (34) fermée à ses extrémités par des bouchons (36) , sur lesquels sont raccordés les fils de liaison (24) et leurs tronçons de prolongation (24b) , la chemise et les bouchons étant réalisés en un même matériau électriquement conducteur.
10. Dispositif selon la revendication 9, dans lequel les chemises (34), les bouchons (36) et les fils (24, 26) sont réalisés dans un même matériau que la gaine extérieure (18).
11. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel chaque élément actif (32) est entouré par un collecteur (28) et séparé de ce dernier par un matériau électriquement isolant, chaque fil de liaison
(24) et son tronçon de prolongation (24b) étant raccordés aux extrémités d'un collecteur (28) différent, tous les éléments actifs (32) étant placés dans une chemise unique (34) réalisée en un matériau électriquement conducteur.
12. Dispositif selon la revendication 11, dans lequel les éléments actifs (32) sont séparés par des entretoises (40,42,44) à l'intérieur de la chemise.
13. Dispositif selon la revendication 12, dans lequel deux éléments actifs (32) consécutifs sont séparés par une entretoise (40) en un matériau électriquement conducteur.
14. Dispositif selon la revendication 12, dans lequel deux éléments actifs (32) consécutifs sont séparés par une entretoise (42) en un matériau électriquement isolant placée entre deux entretoises (44) en un matériau électriquement conducteur.
15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 11 à 14, dans .lequel la chemise (34) et les entretoises (40,44) en un matériau électriquement conducteur sont réalisées dans un même matériau que la gaine extérieure (18).
16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 15, dans lequel la chemise est revêtue d'une couche (40) d'un matériau électriquement conducteur apte à absorber en partie les rayons gamma de basse énergie.
17. Dispositif selon la revendication 16, dans lequel le matériau apte à absorber les rayons gamma présente un numéro atomique supérieur à celui du matériau électriquement conducteur utilisé pour la chemise (34)
18. Dispositif selon la revendication 17, dans lequel le matériau apte à absorber les rayons gamma est choisi dans le groupe comprenant le zirconium, le molybdène et le niobiu .
19. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 16 à 18, dans lequel ladite couche (40) est réalisée sous une forme choisie dans le groupe comprenant un dépôt sous vide, un fil bobiné et une feuille plaquée.
20. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque élément actif (32) comprend du cobalt 59.
21. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque élément actif (32) est réalisé en un matériau se présentant sous une forme choisie dans le groupe comprenant un barreau, un empilement de pastilles, une poudre, un faisceau de fils monobrins et un faisceau de fils multibrins.
22. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le fil de compensation (26) et les fils de liaison (24) sont réalisés sous une forme choisie dans le groupe comprenant un seul brin, plusieurs brins torsadés en un même matériau et plusieurs brins torsadés en des matériaux différents.
23. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le fil de compensation (26) et les fils de liaison (24) sont isolés par un matériau choisi dans le groupe comprenant une tresse de silice, un revêtement d'alumine, un revêtement de magnésie et un revêtement de silice.
PCT/FR1997/001597 1996-09-12 1997-09-10 Dispositif miniaturise, auto-alimente et a reponse rapide, pour la detection etagee d'un flux neutronique, notamment dans un reacteur nucleaire WO1998011560A1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP51331698A JP2001508168A (ja) 1996-09-12 1997-09-10 特に原子炉における中性子束の多段計測のための自家動力式高速応答小型装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR96/11136 1996-09-12
FR9611136A FR2753299B1 (fr) 1996-09-12 1996-09-12 Dispositif miniaturise, auto-alimente et a reponse rapide, pour la detection etagee d'un flux neutronique, notamment dans un reacteur nucleaire

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1998011560A1 true WO1998011560A1 (fr) 1998-03-19

Family

ID=9495683

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR1997/001597 WO1998011560A1 (fr) 1996-09-12 1997-09-10 Dispositif miniaturise, auto-alimente et a reponse rapide, pour la detection etagee d'un flux neutronique, notamment dans un reacteur nucleaire

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP2001508168A (fr)
CN (1) CN1150567C (fr)
FR (1) FR2753299B1 (fr)
RU (1) RU2178211C2 (fr)
WO (1) WO1998011560A1 (fr)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001033581A (ja) * 1999-07-05 2001-02-09 Framatome Et Cogema <Fragema> 原子炉の炉心の少なくとも一つの動作パラメータをモニターする方法および装置
JP2001042079A (ja) * 1999-07-05 2001-02-16 Framatome Et Cogema <Fragema> 原子炉の炉心の少なくとも１つの動作パラメタを監視する方法及びシステム
US11694816B2 (en) * 2018-10-02 2023-07-04 Framatome Inc. Self-powered in-core detector arrangement for measuring flux in a nuclear reactor core

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004020979A1 (de) * 2004-04-22 2005-11-17 GSI Gesellschaft für Schwerionenforschung mbH Dosimeter zur Erfassung von Neutronenstrahlung
US20060165209A1 (en) * 2005-01-27 2006-07-27 Cheng Alexander Y Neutron detector assembly with variable length rhodium emitters
FR2914103B1 (fr) * 2007-03-19 2009-12-18 Areva Np Procede de determination de la distribution de puissance volumique du coeur d'un reacteur nucleaire
FR2940715B1 (fr) * 2008-12-30 2011-03-11 Areva Np Procede de mesure du flux neutronique dans le coeur d'un reacteur nucleaire a l'aide d'un reacteur au cobalt et dispositif associe
CN103871526B (zh) * 2012-12-14 2016-12-21 中国核动力研究设计院 一种用于反应堆堆芯中子通量和温度的探测装置
JP2016045191A (ja) * 2014-08-25 2016-04-04 コリア、ハイドロ、アンド、ニュークリア、パワー、カンパニー、リミテッドＫｏｒｅａ Ｈｙｄｒｏ ＆ Ｎｕｃｌｅａｒ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 多重熱電対炉内核計測器、それを利用した重大事故後の原子炉内部状態監視システム及び監視方法
CN111326269A (zh) * 2020-02-28 2020-06-23 中广核研究院有限公司 一种基于自给能探测器及热电偶的堆芯测量传感器
CN112652412B (zh) * 2020-12-18 2023-01-20 中广核研究院有限公司 核电站中子及温度监测装置
CN116543939B (zh) * 2023-05-10 2024-04-26 兰州大学 一种中子能谱测量装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2094195A1 (fr) * 1970-06-11 1972-02-04 Babcock & Wilcox Co
FR2353842A1 (fr) * 1976-06-02 1977-12-30 Serre Jean Dispositif de sonde pyrometrique a reponse rapide
JPS6214092A (ja) * 1985-07-12 1987-01-22 株式会社東芝 原子炉の出力領域計測装置
EP0403223A2 (fr) * 1989-06-13 1990-12-19 General Electric Company Mesurage de flux de neutrons thermiques
US5078957A (en) * 1990-11-26 1992-01-07 Westinghouse Electric Corp. Incore instrumentation system for a pressurized water reactor
EP0496998A1 (fr) * 1991-01-30 1992-08-05 Combustion Engineering, Inc. Allongement de la durée de vie de l'instrumentation interne de coeur

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2094195A1 (fr) * 1970-06-11 1972-02-04 Babcock & Wilcox Co
FR2353842A1 (fr) * 1976-06-02 1977-12-30 Serre Jean Dispositif de sonde pyrometrique a reponse rapide
JPS6214092A (ja) * 1985-07-12 1987-01-22 株式会社東芝 原子炉の出力領域計測装置
EP0403223A2 (fr) * 1989-06-13 1990-12-19 General Electric Company Mesurage de flux de neutrons thermiques
US5078957A (en) * 1990-11-26 1992-01-07 Westinghouse Electric Corp. Incore instrumentation system for a pressurized water reactor
EP0496998A1 (fr) * 1991-01-30 1992-08-05 Combustion Engineering, Inc. Allongement de la durée de vie de l'instrumentation interne de coeur

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DATABASE WPI Section Ch Week 8709, Derwent World Patents Index; Class K05, AN 87-060130, XP002045886 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001033581A (ja) * 1999-07-05 2001-02-09 Framatome Et Cogema <Fragema> 原子炉の炉心の少なくとも一つの動作パラメータをモニターする方法および装置
JP2001042079A (ja) * 1999-07-05 2001-02-16 Framatome Et Cogema <Fragema> 原子炉の炉心の少なくとも１つの動作パラメタを監視する方法及びシステム
US11694816B2 (en) * 2018-10-02 2023-07-04 Framatome Inc. Self-powered in-core detector arrangement for measuring flux in a nuclear reactor core

Also Published As

Publication number Publication date
FR2753299A1 (fr) 1998-03-13
CN1150567C (zh) 2004-05-19
RU2178211C2 (ru) 2002-01-10
FR2753299B1 (fr) 1999-03-05
CN1230282A (zh) 1999-09-29
JP2001508168A (ja) 2001-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO1998011560A1 (fr) Dispositif miniaturise, auto-alimente et a reponse rapide, pour la detection etagee d&#39;un flux neutronique, notamment dans un reacteur nucleaire
EP0227497B2 (fr) Méthode de détection d&#39;explosifs
WO2015158523A1 (fr) Detecteur de neutrons autoalimentes d&#39;un reacteur a eau pressurisee
FR2514312A1 (fr) Lien flexible contenant une fibre optique pour un antivol, notamment un antivol de motocyclette
EP0346170A1 (fr) Dispositif de mesure de paramètres dans le coeur d&#39;un réacteur nucléaire en service
EP0099300B1 (fr) Chambre d&#39;ionisation pour la mesure de rayonnements gamma de haute énergie
FR2945373A1 (fr) Dispositif et appareil pour la mesure du profil d&#39;enrichissement d&#39;un crayon de combustible nucleaire
US3043954A (en) Fission chamber assembly
BE1004592A4 (fr) Procede de chemisage de tube d&#39;instrumentation d&#39;assemblage combustible nucleaire et assemblage a tube chemise.
FR2491220A1 (fr) Cable optique comportant au moins un element compose d&#39;au moins une fibre optique enrobee dans une gaine de matiere plastique, l&#39;element ou l&#39;ensemble d&#39;elements etant maintenu a l&#39;interieur d&#39;un tube protecteur metallique
EP0715186B1 (fr) Chambre à fission subminiature avec passage étanche
EP0524095B1 (fr) Dispositif de surveillance du flux neutronique d&#39;un réacteur nucléaire
EP0005666B1 (fr) Appareil tomographique à gaine unique
CH414024A (fr) Procédé pour la mesure d&#39;un flux de neutrons et appareil de mesure pour la mise en oeuvre de ce procédé
FR2611075A1 (fr) Configuration d&#39;assemblage interne au coeur avec enceinte de pression a double paroi pour reacteur nucleaire
EP0009450B1 (fr) Détecteur de rayonnements gamma pour le contrôle d&#39;aiguilles combustibles
FR2514557A1 (fr) Spectrometre magnetique miniature a structure coaxiale
FR2471610A1 (fr) Module de scintillateurs pour la detection de rayons x ou gamma, son procede de realisation, et dispositif detecteur incorporant de tels modules
US4381451A (en) Core self-powered radiation detector for determining thermal and epithermal flux
FR2794243A1 (fr) Dispositif de mesure de la concentration en hydrogene dans un melange gazeux
FR2498759A1 (fr) Procede pour tester l&#39;integrite de la gaine d&#39;un tube metallique obture et procede pour identifier les barres de combustible nucleaire perforees dans un assemblage de combustible nucleaire
EP0596814A1 (fr) Dispositif de détection neutronique pour mesurer la puissance d&#39;un réacteur nucléaire
FR2503380A1 (fr) Procede de fabrication d&#39;un assemblage de detecteur de radiations nucleaires, auto-alimente et assemblage obtenu
EP0022709B1 (fr) Câble électrique conducteur insensible aux rayonnements nucléaires
FR2507328A1 (fr) Detecteur de flux de neutrons et de rayons g auto-alimente

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 97197849.2

Country of ref document: CN

AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CN JP RU

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 1998 513316

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A