[发明专利]一种熔盐堆功率测量方法及系统

权利要求书

1.一种熔盐堆功率测量方法，其包括如下步骤：

S1、制作下述公式：以裂变气体的放射性活度浓度为横坐标与熔盐堆功率为纵坐标的关系式I，或，活化产物的放射性活度浓度为横坐标与熔盐堆功率为纵坐标的关系式II；

所述裂变气体的放射性活度浓度或所述活化产物的放射性活度浓度通过下述方法得到：实际测量方法或理论计算方法；

其中，所述理论计算方法如下：

S11、根据熔盐堆的运行功率，计算核裂变产生的裂变气体产生速率，以及覆盖气处的中子注量率；

S12、根据所述裂变气体的产生、消失、扩散建立平衡方程，计算所述裂变气体的放射性活度浓度；或根据所述活化产物的产生、消失、扩散建立平衡方程，计算所述活化产物的放射性活度浓度；

S2、测量所述熔盐堆覆盖气处的所述裂变气体的放射性活度浓度或所述活化产物的放射性活度浓度，代入步骤S1的关系式I或关系式II，求得所述熔盐堆功率，即可；

其中，所述裂变气体的产生、消失、扩散建立的所述平衡方程为：

所述覆盖气处内所述裂变气体的核素i的原子数浓度Ci(t)随时间的变化服从以下规律：

式中：

C_i：所述覆盖气内所述裂变气体的核素i的原子数浓度；

q_i：核素i的所述裂变气体产生速率，原子数/s；

V：所述覆盖气的体积；

g：所述覆盖气的流通速率；

λ_i：核素i的衰变常数；

当等于0时，表示平衡，C_i是求得的所述裂变气体的核素i的原子数浓度，λ_iC_i是所述裂变气体的放射性活度浓度；

所述活化产物的产生、消失、扩散建立所述平衡方程为：

核素受中子照射活化产生的原子数浓度Ci(t)随时间的变化服从以下规律：

式中，

C_i：所述覆盖气内核素i的原子数浓度；

C₀：所述覆盖气中被活化前，原有的核素i的原子数浓度；

σ_c：靶核的活化截面，barn；

Φ：所述覆盖气处的所述中子注量率；

V：所述覆盖气的体积；

g：所述覆盖气的流通速率；

λ_i：活化产物的衰变常数；

当等于0时，表示平衡，C_i即是求得的所述活化产物的原子数浓度，λ_iC_i是所述活化产物的放射性活度浓度。

2.如权利要求1所述的熔盐堆功率测量方法，其特征在于，所述关系式I或所述关系式II为数据拟合获得；

和/或，所述裂变气体产生速率经燃耗分析获得；

和/或，所述中子注量率经中子输运计算获得。

3.如权利要求1所述的熔盐堆功率测量方法，其特征在于，所述关系式I为P＝f_裂(λ_iC_i)；所述关系式II为P＝f_活(λ_iC_i)。

4.如权利要求1所述的熔盐堆功率测量方法，其特征在于，所述裂变气体为氪-85、氙-133或氙-135，较佳地为氙-135；

和/或，所述活化产物为Ar-37、Ar-39或Ar-41，较佳地为Ar-41。

5.一种熔盐堆功率测量系统，其特征在于，所述熔盐堆功率测量系统用于如权利要求1-4任一项所述的熔盐堆功率测量方法的所述裂变气体或者所述活化产物活度浓度的检测；所述熔盐堆功率测量系统包括覆盖气吹扫系统和核探测系统；所述覆盖气吹扫系统的进口管道和引出管道均和熔盐堆的所述覆盖气部位处连通，所述核探测系统的管道并联安装在所述覆盖气吹扫系统的引出管道上，用于探测所述裂变气体或者所述活化产物活度浓度。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述覆盖气吹扫系统的引出管道上还设有隔离阀；所述隔离阀的数目为一个或多个。

7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述覆盖气吹扫系统的引出管道上设有真空泵。