[发明专利]一种基于16N的燃料元件破损监测的稳峰和功率测定的方法

说明书

本发明公开了一种基于¹⁶N的燃料元件破损监测的稳峰和功率测定的方法，在反应堆一回路系统中设置旁通回路，将含有¹⁶N的冷却剂从一回路引出，并通过管道流经破损监测系统，然后返回一回路系统；在旁通回路的阀门打开时，采用燃料元件破损监测系统测量冷却剂中的¹⁶N，测得峰位对应的道址D₁，¹⁶N特征峰对应的道址D₂，峰位偏移ΔD＝D₁‑D₂，峰位偏移ΔD用于稳峰或探测器的测量修正；采用反应堆热功率测量系统对反应堆功率和¹⁶N进行标定，形成功率和¹⁶N之间的对应关系，完成标定后，通过测量¹⁶N活度水平获得反应堆的功率。本发明通过在主回路中引出冷却剂，将冷却剂中的¹⁶N用于燃料元件破损监测探测的稳峰，从而取消外放射源，另外也可用于反应堆功率的监测。

技术领域

本发明涉及核反应堆的燃料元件破损监测技术，具体涉及一种基于¹⁶N的燃料元件破损监测的稳峰和功率测定的方法。

背景技术

燃料元件包壳是防止放射性裂变产物向外泄漏的第一道屏障，如果燃料元件发生破损，燃料元件中的裂变产物就会释放到一回路冷却剂中。反应堆必须设置燃料元件破损监测系统，以便能够及时发现燃料元件的破损，并在必要时采取措施，从而确保反应堆的安全。

在核反应堆燃料元件破损监测中，核探测器由于受环境温度的影响，光电倍增管的增益和晶体的发光效率等都会发生变化，从而导致系统核仪表输出的γ能谱发生漂移，这就需要采取稳峰技术。目前较为常用的稳峰方法是在管道外部引用一个放射性参考源为标准，当峰位发生漂移时，通过对参考源的峰位分析来校正测量系统，从而使对应γ能量射线的输出脉冲幅度不变。目前较为常用的参考源包含²⁴¹Am、¹³⁷Cs和⁶⁰Co等，这些参考源能够较为准确地获得峰位信息。

针对整个核探测系统而言，放射性参考源的使用，一方面会增加工作人员的辐射剂量，另一方面在设备产生、运输等各个环节都存在放射源失控风险。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对整个核探测系统而言，放射性参考源的使用，一方面会增加工作人员的辐射剂量，另一方面在设备产生、运输等各个环节都存在放射源失控风险，其目的在于提供一种基于¹⁶N的燃料元件破损监测的稳峰和功率测定的方法，该方法取消外放射源，将核反应堆自身运行产生的标准源¹⁶N用于核探测器的稳峰，减少工作人员的辐射剂量，也保证了设备产生、运输等各个环节的安全。

本发明通过下述技术方案实现：

一种基于¹⁶N的燃料元件破损监测的稳峰和功率测定的方法，包括以下步骤：

(1)将冷却剂引入旁通回路：在反应堆一回路系统中设置旁通回路，将含有¹⁶N的冷却剂从一回路引出，并通过管道流经破损监测系统，然后返回一回路系统；

(2)在步骤(1)中的旁通回路的阀门打开时，冷却剂流经旁通回路，采用燃料元件破损监测系统测量冷却剂中的¹⁶N，测得峰位对应的道址D₁，¹⁶N特征峰对应的道址D₂，峰位偏移ΔD＝D₁-D₂，峰位偏移ΔD用于稳峰或探测器的测量修正；

(3)在步骤(1)中的旁通回路的阀门打开时，冷却剂流经旁通回路，采用反应堆热功率测量系统对反应堆功率和¹⁶N进行标定，形成功率和¹⁶N之间的对应关系，完成标定后，通过测量¹⁶N活度水平获得反应堆的功率。