[发明专利]一种核电站燃料包壳破口当量的评价方法

权利要求书

1.一种核电站燃料包壳破口当量的评价方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步：确定离线啜吸装置

离线啜吸装置中，燃料组件放置在啜吸室内，通过水回路升温，使啜吸室处于不同温度平台，促使气体裂变产物从燃料包壳破口处释放进入气回路，从而被碘化钠谱仪连续监测；

水回路通过水回路泵提供循环的动力，维持流量在设定范围；通过加热器和冷凝器调节水回路温度，确保啜吸室内温度满足试验要求；

气回路通过气回路泵提供循环的动力，维持流量在设定范围，碘化钠谱仪连续监测从破损燃料中释放的气体裂变产物；当燃料包壳内部的压力与啜吸室的压力相同时，气回路中的Xe-133活度达到平衡状态，通过Xe-133第一次升温平衡时间T1和第二次升温平衡时间T2，判断燃料的破口当量；

Xe-133释放动力学曲线是S.I.G.提供的已知数据，其中关键参数包括：第一温度平台、第二温度平台、第一次升温平衡时间T1、第二次升温平衡时间T2；其中，第一温度平台、第二温度平台为曲线中的确定值，第一次升温平衡时间T1为从第一次升温开始时间到第一温度平台Xe-133活度达到平衡的时间，第二次升温平衡时间T2为从第二次升温开始时间到第二温度平台Xe-133活度达到平衡的时间；

第二步：试验条件设定

设定升温速率维持在以下速率之一1℃/min、2℃/min；

燃料组件贮存的乏池温度≤35℃时，设定第一温度平台为55℃、第二温度平台为80℃；

燃料组件贮存的乏池温度＞35℃时，设定第一温度平台为72℃、第二温度平台为88℃；

第三步：介质类型确定

破损燃料包壳内部存在液体冷却剂和气体裂变产物，破口位置不同，根据燃料包壳内液体的位置，其释放的介质包括液体、气体、先液体后气体三种类型；

气体裂变产物为Xe-133，液体裂变产物为I-131及其同位素、Cs的放射性同位素；

通过气回路连续监测的Xe-133释放动力学曲线结合水回路人工取样监测的I-131，Cs-134和Cs-137来判断介质类型；

设定升温前人工取样分析I-131，Cs-134+Cs-137的比活度分别为WS0，WSO’；第一温度平台人工取样分析I-131，Cs-134+Cs-137的比活度分别为WS1，WS1’；第二温度平台人工取样分析I-131，Cs-134+Cs-137的比活度分别为WS2，WS2’；

如果WS1/WS0≈1或WS1’/WS0’≈1，则第一次升温期间只有气体释放；

如果WS1/WS0＞1.2和WS1’/WS0’＞1.2，则第一次升温期间释放的介质为液体或者先液体后气体，如果先液体后气体，Xe-133释放动力学曲线会有一个突跃，不再是平滑的曲线；

如果WS2/WS1≈1或WS2’/WS1’≈1，则第二次升温期间只有气体释放；

如果WS2/WS1＞1.2和WS2’/WS1’＞1.2，则第二次升温期间释放的介质为液体或者先液体后气体，如果先液体后气体，Xe-133释放动力学曲线会有一个突跃，不再是平滑的曲线；

第四步：给出破损燃料的破口当量范围

从S.I.G.给出的Xe-133释放动力学曲线中提取关键参数第一次升温平衡时间T1和第二次升温平衡时间T2，结合第一平台温度，第二平台温度，升温速率和释放介质类型，制作破损燃料破口当量与Xe-133平衡时间关系表；

依据第一平台温度，第二平台温度，升温速率和释放介质类型，结合破损燃料破口当量与Xe-133平衡时间关系表，给出破损燃料的破口当量范围。

2.如权利要求1所述的一种核电站燃料包壳破口当量的评价方法，其特征在于：第一步中，水回路通过水回路泵提供循环的动力，维持流量在5-6m³/h。

3.如权利要求1所述的一种核电站燃料包壳破口当量的评价方法，其特征在于：第一步中，气回路通过气回路泵提供循环的动力，维持流量在220-250L/h。

4.如权利要求1所述的一种核电站燃料包壳破口当量的评价方法，其特征在于：第三步中，WS1/WS0≈1指的是WS1/WS0＝0.8～1.2，WS1’/WS0’≈1指的是WS1’/WS0’＝0.8～1.2，WS2/WS1≈1指的是WS2/WS1＝0.8～1.2，WS2’/WS1’≈1指的是WS2’/WS1’＝0.8～1.2。