[发明专利]一种压水堆堆芯功率测量方法

权利要求书

1.一种压水堆堆芯功率测量方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、构建压水堆堆芯功率测量装置：利用γ探测器(4)对一回路主管道(2)内N-16核素的γ放射性进行探测，并利用信号处理模块对所述γ探测器(4)探测到的放射性信号进行处理，γ探测器(4)安装在屏蔽体(1)内，屏蔽体(1)、所述γ探测器(4)和所述信号处理模块构成一个探测机构，所述探测机构的数量为两个，两个所述探测机构位于一回路主管道(2)的同侧，两个所述探测机构分别为第一探测机构和第二探测机构，第一探测机构和第二探测机构构成压水堆堆芯功率测量装置；

所述屏蔽体(1)套设在γ探测器(4)外侧，所述屏蔽体(1)与一回路主管道(2)呈垂直布设，所述屏蔽体(1)靠近一回路主管道(2)一端开设有圆柱形探测通道(3)，所述屏蔽体(1)远离一回路主管道(2)的一端开设有过线孔(5)；

所述γ探测器(4)包括NaI闪烁体(4-1)、光电倍增管(4-2)和前置放大电路(4-3)，所述NaI闪烁体(4-1)通过圆柱形探测通道(3)对一回路主管道(2)周围的γ放射性进行探测；

所述信号处理模块包括主放大电路(7)和与主放大电路(7)连接的多道分析器(8)，所述主放大电路(7)的输入端与前置放大电路(4-3)的输出端连接；

步骤二、确定NaI闪烁体的尺寸；

步骤三、确定NaI闪烁体与一回路主管道的外侧面之间的间距：确定NaI闪烁体(4-1)与一回路主管道(2)的外侧面之间的间距L_d；

步骤四、确定屏蔽体的厚度，以及圆柱形探测通道的直径；

步骤五、确定第一探测机构与第二探测机构之间的实际间距，以及冷却剂流经一回路主管道的实际平均速度，过程如下：

步骤501、在MCNP软件中模拟所述第一探测机构与所述第二探测机构之间不同实验间距L₀条件下，第一探测机构探测到的γ放射性活度A₁和第二探测机构探测到的γ放射性活度A₂；

步骤502、根据公式计算冷却剂流经一回路主管道(2)上长度为L₀的管段的时间单位为s；其中，λ为N-16核素的衰变常数；

步骤503、根据公式计算一回路主管道(2)内冷却剂流量测量值Q'₀，单位为kg/h；其中，为冷却剂流经一回路主管道(2)上长度为L₀的管段的平均速度，S为一回路主管道(2)的横截面积，S＝π×r²，r为一回路主管道(2)的内圆半径,ρ为冷却剂的密度；

步骤504、当|Q'₀-Q₀|最小时，确定所述第一探测机构与所述第二探测机构之间对应的实验间距L₀为第一探测机构与第二探测机构之间的实际间距L，并确定冷却剂流经一回路主管道(2)上长度为L₀的管段对应的平均速度为冷却剂流经一回路主管道(2)的实际平均速度v；其中，Q₀为冷却剂流量估计值；

步骤六、压水堆堆芯功率的测量：

步骤601、根据公式计算所述第一探测机构与所述第二探测机构测得的γ放射性活度平均值A；

步骤602、根据公式计算压水堆堆芯功率，单位为n/cm²·s；其中，K为N-16核素的γ放射性强度与反应堆功率之间的转换系数，C为常数，C＝6.439，λ为N-16核素的衰变常数，t_c为一回路冷却剂流过堆芯活性区的时间，t_c＝4.36s，t₁为一回路冷却剂的总循环时间，t₁＝163.1s，v为却剂流经一回路主管道的实际平均速度。