[发明专利]一种废包壳连续扫描的中子测量装置

说明书

本发明属于废包壳铀钚含量测量技术领域，具体涉及一种废包壳连续扫描的中子测量装置，用于测量乏燃料组件产生的废包壳中的铀钚含量，包括用于容纳测量对象(3)的圆筒状的测量腔(2)，环绕设置在所述测量腔(2)外围并能够沿所述测量腔(2)的轴线上下移动的、筒状的测量主体(1)，所述测量主体(1)内设有若干中子管探测器，所述测量主体(1)的高度小于所述测量腔(2)的高度，所述测量对象(3)包含所述废包壳。该测量装置实现了对含有废包壳的测量对象的连续可移动式扫描，在保证测量效果的前提下，缩短了中子管探测器的长度，降低了中子管探测器的使用成本与数量。

技术领域

本发明属于废包壳铀钚含量测量技术领域，具体涉及一种废包壳连续扫描的中子测量装置。

背景技术

随着我国核事业的快速发展，乏燃料的积累日益增多，为此有关乏燃料后处理厂建设及工艺研究工作也正在逐步实施。乏燃料中含有未烧尽的U235、生成的Pu239等核燃料，以及一些裂变产物和超铀元素，废包壳是乏燃料组件经剪切、酸浸及清洗后的残留物。为此，有必要建立废包壳中铀钚含量测量的技术途径，通过提供准确、快捷地测量废包壳内的铀钚含量以及相应的α活度等参数，能够有效地提高乏燃料后处理、废物处理处置等环节的资源利用效率，产生较好的经济效益。

目前各国已经设计制造的废包壳测量装置，并在各后处理中试厂以及商用大厂进行应用，目前最新的几家后处理厂的废包壳测量装置包括法国的UP3厂、英国THORP厂、日本六个所等。但在这些测量装置中，所使用的中子管探测器数目通常依据实际的测量对象进行确定，即中子管探测器的高度与测量对象的有效高度相匹配，这在一定程度上增加了中子管探测器的使用数量或使用成本。(即中子管探测器的长度与成本成正比，一根中子管探测器根据活性区长度不同成本从五万到十多万。)

发明内容

为了降低使用中子管探测器的成本，本发明中提出了一种废包壳连续扫描的中子测量装置，即该种设计中所选用的中子管探测器高度小于测量对象的有效高度，与现有中子测量方法中所使用的中子管探测器高度相比有所缩短，这在一定程度上降低了中子管探测器的使用成本。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是一种废包壳连续扫描的中子测量装置，用于测量乏燃料组件产生的废包壳中的铀钚含量，其中，包括用于容纳测量对象的圆筒状的测量腔，环绕设置在所述测量腔外围并能够沿所述测量腔的轴线上下移动的、筒状的测量主体，所述测量主体内设有若干中子管探测器，所述测量主体的高度小于所述测量腔的高度，所述测量对象包含所述废包壳。

进一步，所述测量主体由不同材料层构成，能够慢化所述测量对象所发射的中子、降低所述测量对象所发射的伽马射线的影响以及降低环境中子的影响。

进一步，构成所述测量主体的所述材料层由里至外包括：不锈钢层、铅屏蔽体、第一聚乙烯层、石墨层、镉片、第二聚乙烯层。

更进一步，所述中子管探测器内嵌在所述第一聚乙烯层中，所述中子管探测器为管状，沿所述测量主体的轴向分散排列。

进一步，所述测量主体设置在升降平台上，通过升降平台实现沿所述测量腔的轴线上下移动的测量。

进一步，还包括设置在所述测量主体外侧的升降轨道，所述升降平台能够沿所述升降轨道实现上下升降。

进一步，还包括连接和远程控制所述中子管探测器、升降平台的控制设备，操作人员通过与所述控制设备相匹配的自控软件操作所述控制设备实现所述测量主体的测量、所述升降平台的升降，所述控制设备还能够记录所述中子管探测器的测量结果。

进一步，还包括设置在所述测量腔内的吊篮，所述吊篮用于放置所述测量对象。

本发明的有益效果在于：

1.实现了对含有废包壳的测量对象的有效高度部分进行连续可移动式扫描，不必使中子管探测器的长度与测量对象进行匹配。