一种带有本底电流与源项电流修正的反应性测量方法技术

本发明专利技术涉及一种带有本底电流与源项电流修正的反应性测量方法。该方法通过两级拟合来计算；第一级拟合以反应性恒定段的实测电流为输入，直接计算得到抛除本底、源项影响的真实反应性，进而得到控制棒积分价值；第二级拟合可以分离出本底电流、中子源强。本方法理论依据强，考虑更加全面，结果可信度更高。而且，在某些条件和要求下，可以替代传统的动态刻棒方法测量控制棒的积分价值。应用本方法测量得到的控制棒价值更精确，可信度更高，将给电厂带来显著的经济效益，提高安全水平。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术具体涉及一种带有本底电流与源项电流修正的反应性测量方法，属于核电厂反应堆的反应性测量领域。
技术介绍
反应性仪根据堆外探测器测得的电流信号计算反应性，这就要求该电流值与堆内裂变中子数成正比。但实际上探测器测得的电流除了堆内裂变中子引起的电流以外，还包括由电路原因引起的电学本底电流、中子源组件产生的中子引起的源项电流、活化产物放出的伽马射线引起的伽马本底电流(统称为本底与源项电流)。很多情况下这些额外的电流在总电流中占有显著的份额，因而实测电流并不能准确地反映堆内裂变中子总数，由此计算得到的反应性与真实的反应性也有较大差别。由于以上原因，在临界监督、动态刻棒等需要进行反应性测量的工作中，要求必须给出准确的本底和源项电流值，对实测电流或反应性进行修正。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种带有本底电流与源项电流修正的反应性测量方法——双重拟合法。本方法相比常规的修正方法，理论依据强，考虑更加全面，结果可信度更高。而且，在某些条件下，可以替代传统的动态刻棒方法测量控制棒的积分价值。具体地，本专利技术提供一种带有本底电流与源项电流修正的反应性测量方法，所述方法包括如下步骤：(1)表述实测电流；(2)第一级拟合，以所述实测电流为输入，直接计算得到抛除本底、源项影响的真实反应性；(3)第二级拟合，分离出本底电流、中子源强的准确值。进一步地，如上所述的带有本底电流与源项电流修正的反应性测量方法，所述步骤(1)中，实测电流表述为：I＝nFn+Ib+SFS其中，I为实测电流值，等号右侧的三项从左到右分别代表堆芯裂变中子引入的电流、本底电流、源项电流；其中，n为堆芯平均中子强度，S为中子源强度，Fn和FS分别是前述两个物理量与电流之间的转换系数。进一步地，如上所述的反应性测量中本底电流与源项电流的修正方法，所述Fn和FS是与具体的控制棒及棒位相关的物理量，即这两个参数随不同的控制棒或棒位发生变化。进一步地，如上所述的带有本底电流与源项电流修正的反应性测量方法，所述第一级拟合的来源是如下线性关系：Y(t)＝ρI(t)+b(1)其中，b＝ΛSFn-ρ(Ib+SFS)(2)其中Y(t)表示逆动态方程中分子上除了与源项S相关的项以外其它项的和，ρ为反应性，I(t)表示时刻t点的实测电流值，Λ为中子代时间，b为截距；输入多个测量点的实测电流值数据，进行上述线性拟合，即可求解出线性方程(2)的斜率ρ和截距b。进一步地，如上所述的反应性测量中本底电流与源项电流的修正方法，所述第二级拟合过程如下：令x＝-ρ，y＝ΛFn-ρFS，则第一级拟合的截距可以表示为b＝f(x,y)＝Ibx+Sy(3)实验中分别维持两个非零的反应性数值不变，分别进行第一级的线性拟合，得到两组斜率ρ和截距f(x,y)；再通过堆芯物理程序计算出各自对应的Fn和FS；进而得到两组(f(x,y),x,y)，组成二元一次方程组；再求解所述二元一次方程组，得到本底电流Ib和中子源强S。进一步地，如上所述的带有本底电流与源项电流修正的反应性测量方法，如有条件，在多组控制棒上重复上述的实验和计算过程得到多组ρ和截距f(x,y)，则可以将方程(3)看作一个过(0,0,0)点的平面，利用多组(f(x,y),x,y)值进行平面拟合，从而得到比求解二元一次方程组更精确的本底电流Ib和中子源强S。进一步地，如上所述的带有本底电流与源项电流修正的反应性测量方法，当本底电流很大，相对来讲中子源引入的电流可忽略时，所述第二级拟合函数关系如下：f(ρ)＝-ρIb(4)理论上讲，只需通过实验在某一个非零反应性状态下测量并计算出一组(f(ρ),ρ)即可得到本底电流Ib。进一步地，如上所述的带有本底电流与源项电流修正的反应性测量方法，当本底电流很大，相对来讲中子源引入的电流可忽略时，如有条件可以在多组控制棒上重复上述的实验和计算过程，得到多组ρ和截距f(ρ)，利用多组值(f(ρ),ρ)进行线性拟合，得到更精确的本底电流Ib。本方法全面考虑了干扰电流的各组成项，并对各项进行了保留或合理地近似。该方法通过两级拟合来计算；第一级拟合以反应性恒定段的实测电流为输入，直接计算得到抛除本底、源项影响的真实反应性；第二级拟合可以分离出本底电流、中子源强的准确值。对于γ场较强的反应堆，还可以对第二级拟合进行简化，大大降低计算难度，降低对计算条件的要求。本方法应用于零功率实验装置、某核电站3号机组动态刻棒实验，得到了理想的结果。本方法相比常规的修正方法，理论依据强，考虑更加全面，结果可信度更高。而且，在某些条件和要求下，可以替代传统的动态刻棒方法测量控制棒的积分价值。应用本方法后，测量得到的控制棒价值更精确，可信度更高，将给电厂带来显著的经济效益，提高安全水平。附图说明图1为某核电站动态刻棒实验某控制棒棒位与实测电流示意图。图2为某核电站动态刻棒实验某控制棒棒位与实测反应性示意图。图3为某核电站动态刻棒实验Y(t)与I(t)的函数关系示意图。图4为某核电站动态刻棒实验Y(t)与I(t)的线性拟合(第1段)示意图。图5为某核电站动态刻棒实验Y(t)与I(t)的线性拟合(第2段)示意图。图6为某核电站动态刻棒实验Y(t)与I(t)的线性拟合(第3段)示意图。图7为某核电站动态刻棒实验Y(t)与I(t)的线性拟合(第4段)示意图。图8为某核电站动态刻棒实验Y(t)与I(t)的线性拟合(第5段)示意图。图9为某核电站动态刻棒实验的第二级线性拟合示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细的描述。本专利技术所述的方法，具体包括以下步骤：1.实测电流的表述对于反应性计算的修正，一个关键的、基础的问题在于对实测电流的表述。通过对电厂核反应堆探测系统的分析，结合逆动态计算的特点，认为实测电流由以下几项组成。I＝nFn+Ie+nγFγ+SFS(1)上式中I为实测电流值，等号右侧的四项从左到右分别代表堆芯裂变中子引入的电流、电学本底电流、伽马本底电流、源项电流。其中，n为堆芯平均中子强度(单位：n/s)，nγ为γ场的强度(单位：γ/s)，S为中子源强度(单位：n/s)，Fn、Fγ和FS是三个物理量与电流之间的转换系数。首先需要注意的一点是Fn和FS是与棒和棒位相关的物理量，即它们要随不同控制棒或棒位发生变化。忽略Fγ随控制棒及其棒位的变化，将电学本底与γ本底合二为一，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有本底电流与源项电流修正的反应性测量方法，其特征在于：所述方法的步骤如下：(1)表述实测电流；(2)第一级线性拟合，以所述实测电流为输入，直接计算得到抛除本底、源项影响的真实反应性，进而得到控制棒积分价值；(3)第二级平面或线性拟合，分离出本底电流、中子源强。

【技术特征摘要】
1.一种带有本底电流与源项电流修正的反应性测量方法，其特征在于：
所述方法的步骤如下：
(1)表述实测电流；
(2)第一级线性拟合，以所述实测电流为输入，直接计算得到抛除本
底、源项影响的真实反应性，进而得到控制棒积分价值；
(3)第二级平面或线性拟合，分离出本底电流、中子源强。
2.如权利要求1所述的带有本底电流与源项电流修正的反应性测量方法，
其特征在于：
所述步骤(1)中，实测电流表述为：I＝nFn+Ib+SFS其中，I为实测电流值，等号右侧的三项从左到右分别代表堆芯裂变中子引
入的电流、本底电流、源项电流；其中，n为堆芯平均中子强度，S为中子源强
度，Fn和FS是两个物理量与电流之间的转换系数。
3.如权利要求2所述的带有本底电流与源项电流修正的反应性测量方法，
其特征在于：
所述Fn和FS是与具体的控制棒及棒位相关的物理量，即这两个参数随不同
的控制棒或棒位发生变化。
4.如权利要求3所述的带有本底电流与源项电流修正的反应性测量方法，
其特征在于：
所述第一级拟合的来源是如下线性关系：
Y(t)＝ρI(t)+b(1)
其中，
b＝ΛSFn-ρ(Ib+SFS)(2)
其中Y(t)表示点堆中子动力学逆动态方程中分子上除了与源项S相关的项
以外其它项的和，ρ为反应性，I(t)表示时刻t点的实测电流值，Λ为中子代
时间，b为第一级线性拟合的截距；
输入多个测量点的实测电流值数据，进行上述线性拟合，即可求解出线性
方程(2)的斜率ρ和截距b。
5.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍兴凯，潘泽飞，徐李，喻宏，陈晓亮，范振东，胡赟，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11