[实用新型]一种减少氚排放的次级中子源棒

说明书

本实用新型提供一种减少氚排放的次级中子源棒，其特征在于，在所述次级中子源棒的包壳管上涂覆阻氚涂层,或在所述包壳管内放置镀镍吸氚材料或所述内包壳材料为锆合金，上述三种方式也可组合使用。本实用新型提供的次级中子源棒可将自身产生的氚留存在棒内，有效降低氚排放量，减少冷却剂中的氚含量，减轻环境污染。

技术领域

本实用新型涉及一种减少氚排放的次级中子源棒。

背景技术

次级中子源棒的主要作用是通过装载在棒中的次级中子源在后续循环的燃料装载、停堆以及临界等堆芯中子通量较小的过程中，为堆外测量仪表提供一个初始中子水平。在首堆芯启动时，初始中子水平由初级中子源提供。次级中子源棒可单独插入燃料组件中使用，也可装入次级中子源组件中使用。次级中子源组件通常由压紧部件下方悬挂次级中子源棒和阻力塞棒或其他相关组件棒组成。反应堆运行时，次级中子源棒插在燃料组件中固定不动，通常次级源棒插在燃料组件导向管中。

国际上核反应堆次级中子源棒结构基本类似，包括单层包壳次级中子源棒和双层包壳次级中子源棒两种，分别由单层或双层包壳管包覆次级中子源组成，两端通过端塞密封。目前广泛使用的次级中子源为Sb-Be材料，通过Be(γ，n)反应发射中子。稳定同位素Sb在堆芯正常运行下受中子辐照产生Sb-122和Sb-124，Sb-122和Sb-124的衰变产生放射性γ射线，为Be(γ，n)反应提供γ射线。次级中子源棒通常会在核反应堆中使用多个循环，受堆芯使用环境和使用寿命的影响，包壳管和端塞的材料为通常为不锈钢。次级中子源组件结构如附图1和2所示，次级中子源棒如附图3和4所示。

Sb-Be材料在反应堆内辐照后会产生氚，而氚在目前使用的不锈钢包壳管中渗透量很高，很容易穿过包壳管进入冷却剂。放射性氚通过包壳管进入冷却剂中会造成冷却剂污染，氚一旦进入冷却剂，因为其在物理和化学上均与普通氢几乎相同，很难去除，会随反应堆中废水或蒸汽废物排放到外面，造成环境污染。

因此，如何提供一种能将自身产生的氚留存在棒内，有效降低氚排放量，减少冷却剂中的氚含量，减轻环境污染的次级中子源棒成为亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提出一种减少氚排放的次级中子源棒，其特征在于，在所述次级中子源棒的包壳管上涂覆阻氚涂层或在所述包壳管内放置镀镍吸氚材料或使用锆合金内层包壳管。优选的所述的减少氚排放的次级中子源棒，其特征在于，所述次级中子源棒为单层包壳次级中子源棒,由所述包壳管包覆次级中子源材料组成，所述包壳管的两端通过第一端塞和第二端塞密封,在所述包壳管上涂覆所述阻氚涂层。

优选的所述的减少氚排放的次级中子源棒，其特征在于，所述次级中子源棒为双层包壳次级中子源棒,所述包壳管包括内包壳和外包壳,由所述内包壳包覆次级中子源材料，两端通过第三端塞和第四端塞密封，外部再包覆一层所述外包壳，所述外包壳两端通过第一端塞和第二端塞密封,在所述内包壳上涂覆所述阻氚涂层。

优选的所述的减少氚排放的次级中子源棒，其特征在于，所述阻氚涂层材料为Cr₂O₃、Al₂O₃、ZrO₂、SiC或其他具有阻氚性能的材料。

优选的所述的减少氚排放的次级中子源棒，其特征在于，所述次级中子源棒为双层包壳次级中子源棒,所述包壳管包括内包壳和外包壳,由所述内包壳包覆次级中子源材料，两端通过第三端塞和第四端塞密封，外部再包覆一层所述外包壳，所述外包壳两端通过第一端塞和第二端塞密封,所述内包壳材料为锆合金,所述外包壳材料为不锈钢。

优选的所述的减少氚排放的次级中子源棒，其特征在于，所述次级中子源棒为单层包壳次级中子源棒,由所述包壳管包覆次级中子源材料组成，所述包壳管的两端通过第一端塞和第二端塞密封,在所述包壳管内放置所述镀镍吸氚材料,所述镀镍吸氚材料可放置在所述次级中子源材料的上方或下方。