[发明专利]一种压水堆一回路边界泄漏监测方法、系统及监测仪

权利要求书

1.一种压水堆一回路边界泄漏监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

在取样点处，通过采样管道获取安全壳内的采样气体，并将所述采样气体输送到取样容器中；

通过符合探测装置检测所述取样容器的采样气体中，¹³N的β⁺衰变所发射的方向相反的γ-γ光子的γ-γ符合计数，以计算输出γ-γ符合计数率；其中，所述符合探测装置包括至少两个符合探测器；

根据所述采样气体中的γ-γ符合计数率，确定压水堆一回路压力边界的冷却剂水的泄漏率。

2.根据权利要求1所述的压水堆一回路边界泄漏监测方法，其特征在于，所述符合探测装置还包括一个主探测器；

则所述压水堆一回路边界泄漏监测方法，还包括：

根据所述符合探测装置中的主探测器及符合探测器检测所述取样容器的采样气体中，¹³N的β⁺衰变所发射的γ光子的γ符合本底计数，以计算输出符合本底计数率。

3.根据权利要求2所述的压水堆一回路边界泄漏监测方法，其特征在于，所述取样容器包括M-S容器；

所述符合探测装置中的主探测器、符合探测器均为NaI(TI)闪烁体探测器；

所述取样容器呈圆柱体形结构，且所述取样容器的材料为(1±0.1)mm的不锈钢材料；

所述取样容器的高度为(80±0.5)mm；

所述取样容器内设有一个第一内腔及至少两个第二内腔，所述第一内腔位于所述取样容器的中部，且所述第一内腔、每一所述第二内腔的高度均为(78±0.5)mm；

所述符合探测装置中的主探测器设于所述第一内腔内，所述符合探测器设于任一所述第二内腔内。

4.根据权利要求3所述的压水堆一回路边界泄漏监测方法，其特征在于，所述通过符合探测装置检测所述取样容器的采样气体中，¹³N的β⁺衰变所发射的方向相反的γ-γ光子的γ-γ符合计数，以输出γ-γ符合计数率，具体为：

在符合探测装置中，所述至少两个符合探测器通过卡能量的方法分别检测所述取样容器的采样气体中，¹³N的β⁺衰变所发射的两个方向相反的0.511Mev的γ光子；

根据检测的所有的所述两个方向相反的0.511Mev的γ光子进行γ-γ符合计数，以计算输出符合探测效率；其中，设符合探测效率为ε，则式中，n为γ-γ符合计数，λ为衰变常数，A₀为t₀时刻测量出的¹³N的β⁺放射性活度值，t₁为符合检测计数开始的时刻，t₂为符合检测计数停止的时刻；

根据所述符合探测效率及所述取样容器的体积获取γ-γ符合计数率；其中，设取样容器的体积为V，设所述γ-γ符合计数率为n_n，则n_n＝V×ε。

5.根据权利要求4所述的压水堆一回路边界泄漏监测方法，其特征在于，所述根据所述采样气体中的γ-γ符合计数率，确定压水堆一回路压力边界的冷却剂水的泄漏率，具体为：

根据所述符合探测效率确定泄漏率传输系数；其中，设所述泄漏率传输系数为K₂，则式中，λ为¹³N的衰变常数(单位为h^-1)，V₁为安全壳的有效容积，ε为符合探测效率，Q为取样空气流量，t₄为一回路水泄漏后在安全壳内汽化稀释时间，t₅为在采样管道中的传输时间，t₆为在取样容器中符合探测装置的测量时间；

根据所述采样气体中的γ-γ符合计数率及所述泄漏率传输系数，确定压水堆一回路压力边界的冷切剂水的泄漏率；其中，设所述泄漏率为V_L，则式中，n_n为γ-γ符合计数率，N₁为压水堆一回路水中¹³N的核密度，N₁＝K₁P，P为反应堆功率，K₁为比例系数。