[发明专利]固态放射性源项测量方法

说明书

本发明实施例提供了一种固态放射性源项测量方法，通过利用带有狭窄窗口的γ射线探测器在多个方向上对管路内进行扫描，以获取所述管路中的核素能量的分布数据，经过对比分析得出所述管路中固态源项的含量。本发明实施例固态放射性源项测量方法通过利用气态源项和固态源项在管内分布均匀与不均匀的差别，在管路轴向上、同一截面上的上下方向上和同一截面上的周向上对管路内进行扫描，同时获取了气态源项和固态源项的贡献，经过对比分析得到固态源项贡献水平，进而分析得出石墨粉尘的沉积水平和评价燃料元件的破损程度。本发明实施例的固态放射性源项测量方法可以实现高温气冷堆回路相关系统沉积源项的在线测量，可大幅降低工作人员频繁进入现场开展源项测量工作的剂量水平。

技术领域

本发明属于放射性物质测量领域，具体涉及一种固态放射性源项测量方法。

背景技术

球床式高温气冷堆采用的是球形燃料元件。反应堆正常运行时，球形燃料元件在堆芯内部自上而下缓慢移动，到达压力容器卸料管后进入燃料装卸系统，进行堆外的燃料循环和装卸。燃料球在循环和装卸的过程中，球与球之间、球与堆内构件之间、球与金属管道内壁、球与输送设备的转动部件之间会产生石墨粉尘碎屑。部分粉尘、碎屑会沉积或粘附在燃料装卸系统回路管壁内部。为了燃料装卸系统能够稳定运行，并获取系统内部的源项水平，需要对粉尘、碎屑沉积情况进行评估。

为了不影响系统正常运行，因此需要从外部获取管内产生并穿透管壁而释放的γ放射性信息实现无损检测。通过γ能谱仪可以区分γ射线的能量以及该能量的强度水平，从而分辨射线是由什么核素产生的、以及该核素的活度水平，亦即分析出管内主要有哪些放射性核素。但是，由于管内充满冷却剂，反应堆运行期间会产生大量裂变和活化气体，也会跟随冷却剂在管内循环，并且这些气体中包含的放射性核素和上述脱落并沉积的固体所包含的核素有很多重叠的部分。这就造成测量结果虽然包含了核素信息，却无法分辨它们来自于气载源项还是固态沉积源项，从而无法评估管道内部石墨粉尘的沉积水平。

相关文献中披露了一种放射性核素γ活度在线测量系统，可在不接触、不破坏回路系统压力边界的情况下进行测量。但该系统只能给出回路中液态介质的核素，不能满足分别测量气态源项和固态源项的需求。

相关文献中还披露了一种压水堆一回路水在线核素分析探测器，相较上述《一种放射性核素γ活度在线测量系统》增加了反康普顿组件，进一步抑制了较高能量核素产生的康普顿效应，降低了环境本底的干扰、提高了核素分辨能力和提高了测量管线的探测器效率。但上述措施依然不能区分所测得的核素能量是来自于气体还是固体，从而无法满足高温气冷堆区分气态源项和固态源项、进而评估石墨球破损程度的需求。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的实施例提供了一种固态放射性源项测量方法。

本发明实施例固态放射性源项测量方法通过利用带有狭窄窗口的γ射线探测器在多个方向上对管路内进行扫描，以获取所述管路中的核素能量的分布数据，经过对比分析得出所述管路中固态源项的含量。在一些实施例中，所述γ射线探测器具有狭窄窗口。

在一些实施例中，固态放射性源项测量方法可通过以下方式获取管路中核素能量的分布数据；

利用γ射线探测器在所述管路的轴向上往复移动扫描，以获取在所述管路在其轴向上所述管路内的核素能量的分布数据；

在垂直于所述管路的轴向的任意截面上，利用γ射线探测器在上下方向上往复移动扫描，以获取在上下方向上所述管路内核素能量的分布数据。

在垂直于所述管路的轴向的任意截面上，利用γ射线探测器绕所述管路的周向转动扫描，以获取在所述管路的周向上所述管路内的核素能量的分布数据。