[发明专利]乏燃料溶解器未溶解燃料比率无源监测方法及系统

说明书

本发明提供一种乏燃料溶解器未溶解燃料比率无源监测方法及系统，方法包括：在靠近乏燃料溶解器的溶解监测工位的位置设置探测系统，乏燃料溶解器的戽斗在溶解液中浸泡设定时间后，将其转至溶解监测位置，探测系统探测所述戽斗内的燃料短段发射的γ射线，并获取进入其内的γ射线在设定能量区间对应的脉冲计数率；根据所述脉冲计数率计算所述戽斗内燃料短段的未溶解燃料比率，从而可以自动、准确地监测乏燃料溶解器未溶解燃料比率。

技术领域

本发明具体涉及一种乏燃料溶解器未溶解燃料比率无源监测方法及系统。

背景技术

在乏燃料后处理流程中，燃料棒被剪切成若干长度约20-50mm的燃料短段，通过溜槽进入溶解器内的14个戽斗之一。随后，溶解器逆时针旋转，使戽斗内的燃料短段中的燃料在硝酸溶解液内充分溶解，当装满燃料短段的戽斗转动到卸载位置(⑨，⑧，⑦，⑥)时，燃料短段被倒空到卸料溜槽中移出溶解器，如图1所示。

由于乏燃料溶解器内含有大量的放射性物质，为了保证溶解过程的安全，需开展溶解器未溶解燃料比率监测，确保燃料短棒中氧化物完全溶解。由于溶解器整体封闭，且放射性水平极高，人员无法靠近采用常规方法进行监测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种自动、精确的乏燃料溶解器未溶解燃料比率无源监测方法，还相应提供一种实现该方法的系统。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种乏燃料溶解器未溶解燃料比率无源监测方法，包括：

S1：在靠近乏燃料溶解器的溶解监测工位的位置设置探测系统，

S2：乏燃料溶解器的戽斗在溶解液中浸泡设定时间后，将其转至溶解监测位置，探测系统探测所述戽斗内的燃料短段发射的γ射线，并获取进入其内的γ射线在设定能量区间对应的脉冲计数率；

S3：根据所述脉冲计数率计算所述戽斗内燃料短段的未溶解燃料比率。

优选地，采用式(1)计算所述戽斗内燃料短段的未溶解燃料比率：

P＝[(N-N_本底)·K]/(a·M) (1)

P—所述戽斗内燃料短段的未溶解燃料比率；

N—所述戽斗装料时，探测系统获得的脉冲计数率；

N_本底—所述戽斗空料时，探测系统获得的脉冲计数率；

a—表示燃料短段中¹³⁷Cs的比活度；

M—所述戽斗内燃料短段溶解前¹³⁷Cs的总质量；

K—表示探测系统探测γ射线的探测效率。

本发明还提供一种乏燃料溶解器未溶解燃料比率无源监测系统，包括：探测系统和和数据处理器，

所述探测系统设置在靠近乏燃料溶解器的溶解监测工位的位置，用于在乏燃料溶解器的戽斗在溶解液中浸泡设定时间后并转至溶解监测位置时，探测所述戽斗内的燃料短段发射的γ射线，并获取进入其内的γ射线在设定能量区间对应的脉冲计数率；

所述数据处理器与探测系统电连接，用于根据所述脉冲计数率计算所述戽斗内燃料短段的未溶解燃料比率，并判断未溶解燃料比率是否大于设定值，当判断结果为“是”时，输出报警信号。

优选地，所述数据处理器采用式(1)计算所述戽斗内燃料短段的未溶解燃料比率：

P＝[(N-N_本底)·K]/(a·M) (1)