[发明专利]用于核反应堆的热功率的实时精确测量的装置和方法

说明书

一种方法，包括：测量伽马射线灵敏检测器(60)中的伽马射线计数的数量，伽马射线灵敏检测器(60)被放置在核电站的初级冷却回路(30)附近的生物屏蔽体(10)外部；以及基于在伽马射线灵敏检测器(60)中测量的伽马射线计数的数量来确定核电站的热功率。

技术领域

本发明涉及核反应堆的热功率测量技术领域，尤其是核反应堆的热功率实时精确测量领域。

背景技术

核反应堆的热功率的控制和测量是这种反应堆的安全运行的关键挑战。由于核反应堆中的核裂变链反应，核反应堆的热功率可以快速增加，因此对控制和安全而言，具有最小延迟的核反应堆的实时热功率的实时数据是非常重要的。

先前已经提出了核电站的热能的实时测量问题的一般方法并且在此提及。例如，已知三种测量核反应堆的热功率的标准方法。一种标准方法是所谓堆芯内/堆芯外仪表，第二标准方法是测量二次冷却循环中的焓，以及第三标准方法是用被中子激活的小金属球填充反应堆内的小管道，不时地移除这些球并且测量活性。

更进一步地，US5774515A公开了一种中子颗粒测量装置，中子颗粒测量装置包括：中子转换器、闪烁体、两个感光部分以及信号处理部分，中子转换器响应于中子的入射而生成α射线；闪烁体接收从中子转换器生成的α射线作为输入以发射和传输闪烁；两个感光部分通过不同的传输路径接收闪烁；信号处理部分根据飞行时间(time-of-flight)方法测量中子分布，中子分布取决于闪烁能够到达感光部分的时间。

US8946645A公开了一种辐射监测诊断描迹仪系统，该系统用于产生运作的、损坏的或关机的核电站的压力容器内部或外部的辐射检测部件的近似图像。

美国专利申请US2003/0026374A1公开了一种固态半导体中子检测器，该固态半导体中子检测器自动地改变其灵敏度以在核反应堆的整个运行范围内提供脉冲输出。通过改变向半导体表面的有源区发射带电粒子的转换器层的厚度或组成来改变灵敏度。

在这种已知技术中，核反应堆的热功率是通过测量来自裂变反应的中子或通过监测次级回路中的热流来确定的，该裂变反应的中子仅可以在该反应堆容器内测量从而使得检测器必须安装在容器内部或附近。在这些计算中最相关的参数是给水的质量流量和蒸汽发生器中的比焓升高，包括校正。

鉴于该已知技术，本发明的目的是在精度和实时需求方面提供一种用于测量核电站的热功率的创新技术。

此外，先前提及的标准装置是昂贵的、笨重的或非常复杂的。需要一种可移动的、易于处理、易于维护以及方便的检测器和方法。

发明内容

根据第一方面，本公开提供了一种方法，该方法包括用伽马射线灵敏检测器测量核电站的热功率，该伽马射线灵敏检测器被放置在核反应堆堆芯的生物屏蔽体外部，该伽马射线灵敏检测器在反应堆启动时间期间也是可触及的。

根据第二方面，本公开提供了一种用于测量核功率的热功率的伽马射线灵敏检测器的应用。

在从属权利要求、以下描述和附图中阐述了进一步的方面。

附图说明

参照附图，通过示例的方式说明实施例，其中：

图1示意性地示出了核电站的功能结构，该核电站使用具有伽马射线灵敏检测器的沸水反应堆类型，该伽马射线灵敏检测器包括锗二极管，该伽马射线灵敏检测器位于反应堆的初级水冷回路附近和钢加强混凝土生物屏蔽体外部；

图2示意性地示出了核电站的屏蔽生物屏蔽体的内侧的功能结构，该核电站使用具有包括锗二极管的伽马射线灵敏检测器的加压水反应堆类型，该伽马射线灵敏检测器位于反应堆的钢加强混凝土屏蔽生物屏蔽体外部；

图3示意性地描述了用于图1的核电站以确定核电站的热功率的伽马射线灵敏检测器60的实施例；