[发明专利]中子照相无损检测专用核燃料元件转移容器

说明书

技术领域

本发明涉及核反应堆燃料棒的检测技术，具体涉及一种中子照相无损检测专用核燃料元件转移容器。

背景技术

核电是现代能源供应最重要组成之一，发展核电是我国可持续发展战略的重要组成部分。核安全是核电发展的生命线，而核燃料元件是反应堆的核心部件，必须对其进行检测以确保反应堆安全运转。中子照相技术在核燃料元件检测方面具有许多优势，是检测核燃料元件破损、测定U-235富集度、检查包壳中氢聚等不可替代的技术手段。利用中子照相技术检测核燃料元件在美国、欧洲、日本等核工业发达的国家已有非常广泛的应用，但是有关中子照相无损检测专用核燃料元件转移容器的设计方面的资料公开的却很少。我国还没有进行过采用中子照相方法检测核燃料元件，所以相关的用来进行实验的燃料元件转移容器没有可以参考的设计经验。为了对核燃料元件进行中子照相检测所以根据实验要求自行设计核燃料元件转移容器。

由于核燃料元件具有放射性，在转移元件时需要使元件在一个具有屏蔽作用的空间内；同时，在对元件进行中子照相检测时，元件的检测位置需要改变，所以转移容器应该能够调整元件在检测时的位置。燃料元件要能够完全而且安全的放置在转移容器内，并且在进行中子照相检测时可以控制燃料元件的检测位置。所以要求转移容器的尺寸能够包容燃料元件，外层的材料需要有很好的屏蔽，内部需要设计机械装置用来固定并操作元件。

发明内容

本发明的目的在于针对核燃料元件无损检测时转移燃料元件的技术要求，提供一种能够具有良好的屏蔽作用和操作空间的中子照相无损检测专用核燃料元件转移容器。

本发明的技术方案如下：一种中子照相无损检测专用核燃料元件转移容器，包括具有屏蔽功能的筒体，筒体上端设有上盖，筒体的底部设有开口，开口内设置屏蔽块；所述上盖的内侧连接用于控制核燃料元件上下运动的机械装置。

进一步，如上所述的中子照相无损检测专用核燃料元件转移容器，其中，在筒体底部水平的设有供屏蔽块移动的轨道，轨道的末端与所述的筒体底部的开口相通。

更进一步，如上所述的中子照相无损检测专用核燃料元件转移容器，其中，所述的屏蔽块连接由步进电机驱动的齿轮齿条传动机构，带动屏蔽块在筒体底部的水平轨道内运动。

进一步，如上所述的中子照相无损检测专用核燃料元件转移容器，其中，所述的筒体材质为铅，筒体的内侧设有一层聚乙烯层，筒体的外侧设有一层钢材质；所述的屏蔽块的材质为铅。

进一步，如上所述的中子照相无损检测专用核燃料元件转移容器，其中，所述的用于控制核燃料元件上下运动的机械装置包括竖直设置的一根丝杠和一根光杠，丝杠和光杠分别与对应的步进电机连接；所述的光杠通过传动齿轮副与燃料元件抓手装置连接，所述的丝杠通过丝母连接抓手齿轮盒，并通过抓手齿轮盒带动整个燃料元件抓手装置上下运动。

更进一步，如上所述的中子照相无损检测专用核燃料元件转移容器，其中，所述的燃料元件抓手装置包括一个上端与传动齿轮连接的抓手丝杠，抓手丝杠通过丝母与两个抓手连接，两个抓手的上端分别设置在倾斜的导向槽内，随着抓手丝杠的转动，带动抓手沿倾斜的导向槽上下运动的同时实现抓手的开合操作。

本发明的有益效果如下：本发明所提供的中子照相无损检测专用核燃料元件转移容器在转移元件时能够使燃料元件处在一个具有屏蔽作用的空间内，使转移操作更加安全可靠；同时，在对燃料元件进行中子照相检测时，该转移容器内的机械装置能够带动燃料元件上下移动，从而调整燃料元件在检测时的位置，其结构简单，操作方便，具有很强的实用性。

附图说明

图1为中子照相无损检测专用核燃料元件转移容器的外壳结构示意图；

图2为转移容器内部用于控制核燃料元件上下运动的机械装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1所示，本发明所提供的核燃料元件转移容器的外壳采用圆筒式设计，可以有效的防止元件的放射性剂量通过直缝泄漏。

转移容器的筒体整体高度为200cm，其内部空间可以容纳100cm长的元件(设计检测实验采用的元件为经过截短处理的长度为100cm的元件)和机械装置。筒体的器壁择25cm厚的Pb，内层贴有1cm厚的聚乙烯，最外层为0.5cm的钢。