[发明专利]一种判断核电站反应堆下泄管道中裂变产物来源的方法

说明书

技术领域

本发明涉及判断核电站反应堆下泄管道中裂变产物来源的方法，特别是可以在核电站反应堆从开机到正常运行过程中进行实时检测。 

背景技术

核电站反应堆在运行过程中，经常在其化溶系统中发现裂变产物。对这些裂变产物的来源进行分析判断，一直是一个十分困难的问题。 

目前判断核电站反应堆化溶系统内裂变核素的来源，主要是通过化学取样测量其中Xe-133的活度进行的。这种方法很难准确判断。 

发明内容

本发明提供一种判断核电站反应堆下泄管道中裂变产物来源的方法，用以快速准确的判断裂变产物的来源，为反应堆的安全运行提供依据。 

为达到上述目的，本发明提供了一种判断核电站反应堆下泄管道中裂变产物来源的方法，包括以下步骤： 

通过伽玛射线探测器对反应堆下泄管道进行实时检测，获取反应堆下泄管道中裂变核素特征伽玛射线谱； 

信号放大处理单元接收伽玛射线探测器探测的裂变核素特征伽玛射线谱信号，进行放大处理后传输至监控计算机； 

监控计算机根据反应堆一回路水的压力、温度和流速以及反应堆功率对所接收的裂变核素特征伽玛射线谱进行解谱分析，根据解谱得到的各特征伽玛射线确定反应堆下泄管道中的各核素； 

根据所确定的反应堆下泄管道中的各核素是否具有寿命大于第一设定值的长寿命核素、寿命小于第二设定值的短寿命核素或不挥发核素，判断出反应堆下泄管道中裂变产物的来源。 

进一步地，伽玛射线探测器包括但不限于闪烁固体探测器和半导体探测器。 

进一步地，伽玛射线探测器设置有一个或多个。 

进一步地，长寿命核素包括但不限于I-131，I-133，I-135，Xe-133，Xe-133m，Xe-135，Kr-85m；短寿命核素包括但不限于Kr-87，Kr-88，Rb-88，I-132，Xe-138，Cs-138；不挥发核素包括但不限于以Rb-90，Sr-92，Mo-101为代表的特征核素。 

进一步地，根据所确定的反应堆下泄管道中的各核素是否具有寿命大于第一设定值的长寿命核素、寿命小于第二设定值的短寿命核素或不挥发核素，判断出反应堆下泄管道中裂变产物的来源步骤具体包括： 

如果所确定的反应堆下泄管道中的各核素只有长寿命核素中的一个或多个特征核素，则反应堆下泄管道中的裂变产物为上次装料运行遗留造成的； 

如果所确定的反应堆下泄管道中的各核素同时有长寿命核素中的一个或多个特征核素以及短寿命核素中的一个或多个特征核素，则反应堆下泄管道中的裂变产物为运行中燃料元件发生破损造成的； 

如果所确定的反应堆下泄管道中的各核素同时有长寿命核素中的一个或多个特征核素、短寿命核素中的一个或多个特征核素以及不挥发核素中的一个或多个特征核素，则反应堆下泄管道中的裂变产物为燃料元件外部沾污造成的。 

进一步地，在检测之前，还包括以下步骤：对伽玛射线探测器进行效率刻度，采用单能γ射线全能峰面积方法，得到不同几何条件下的全能峰效率 曲线，其中γ射线刻度源采用已知活度的溶有152Eu的液态体源，152Eu发射多条不同能量的γ射线，液态体源放置在与反应堆下泄管道的同样材料和尺寸的密封钢管内，外包有与反应堆下泄管道现场同样厚度的同种保温材料。 

进一步地，伽玛射线探测器设置在探测器屏蔽环内，伽玛射线探测器一侧设置有探测器准直器。 

本发明提供了一套可以通过测量下泄管道内裂变产物发射的特征伽玛射线的设备和方法来准确判断裂变产物来源，如是上次装料运行遗留造成的，还是运行中燃料元件发生破损造成的，或是燃料元件外部沾污造成的。为核电站反应堆的安全运行提供技术支持。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果： 

（1）可以实时连续检测核电站反应堆下泄管道中的裂变产物并判断其来源，解决了目前无法判断的问题，同时也减少人力放化取样的次数，降低操作人员所接受的放射性剂量。 

（2）可以实时连续检测核电站反应堆燃料元件的破损时间和破损数量，为核电站反应堆安全运行提供支持。 

（3）由于探测器系统置于压力容器外的常温常压环境中，便于随时进行维护和维修而不影响反应堆的正常运行。 

附图说明