辐照靶处理系统技术方案

一种用于将辐照靶(16)插入核反应堆的堆芯(10)内的仪表管(14)中并从所述核反应堆的堆芯内的仪表管收回所述辐照靶的辐照靶处理系统(22)，所述系统包括：靶收回系统(38)，所述靶收回系统包括被构造成联接至靶储存容器(42)和排气系统(44)的靶出口(40)；靶插入系统(46)，所述靶插入系统包括靶填充装置(84)、靶保留管(86)和联接至所述靶填充装置(84)、所述靶保留管(86)和所述靶收回系统(38)的靶分流器(88)，并且还包括位于所述靶保留管(86)上的靶供应接头(96)，其中，所述靶供应接头(96)被构造成连接至所述仪表管(14)；和输送气体供应系统(48)，所述输送气体供应系统(48)包括第一供气管(102)、第二供气管(104)和联接至第一和第二供气管(102，104)的输送气体供应接头(106)，其中，第一供气管(102)联接至所述靶收回系统(38)的出口(40)且第二供气管(104)被构造成联接至用于将气体供应到所述仪表管(14)的接头(108)。所述靶收回系统(38)、所述靶插入系统(46)和所述输送气体供应系统(48)安装在可移动支撑件(52)上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】辐照靶处理系统
本专利技术涉及一种辐照靶处理系统，特别地涉及一种用于将辐照靶插入核反应堆的堆芯内的仪表管中并从所述核反应堆的堆芯内的仪表管收回所述辐照靶的系统。
技术介绍
放射性核素用于科学技术的各个领域，也用于医疗目的。这些放射性核素在研究用反应堆或回旋加速器中产生。然而，因为先前用于放射性核素的商业生产的设备数量是有限的且预计会减少，所以希望提供替代的生产场地。通过将固态球形探头引入到穿过反应堆的堆芯的仪表管中来测量商业核反应堆的堆芯内的中子通量密度等。因此，建议商业核反应堆的仪表管应在当反应堆处于发电运行中时被用于生产放射性核素。特别地，可以使用商业核反应堆的气动小球测量系统的一个或多个仪表管，且可以修改和/或补充小球测量系统的现有部件以使得在反应堆运行期间能够有效生产放射性核素。EP2093773A2表明：通常用于容纳中子探测器的现有仪表管可以用来在商业核反应堆的正常运行期间产生放射性核素。特别地，将球形辐照靶线性地推入仪表管中且将其从仪表管中线性地移除。基于反应堆的堆芯的轴向中子通量分布，确定反应堆的堆芯中的靶的最佳位置和暴露时间。驱动齿轮系统用于移动和保持在仪表管中的辐照靶。US2013/0177118A1公开了一种系统，其允许在不需要直接人机交互或中止发电活动的情况下，使辐照靶在核反应堆中受到辐照且沉积在可收获的构造中。该系统包括可进入的端点，其储存所需要的生产的同位素以用于处理和/或运送。穿透路径可以提供通过反应堆安全壳中的进入屏障并到达反应堆容器中的仪表管的入口。该系统还包括分流器、驱动机构、分度器和收获桶，它们都可以位于建在核电站内的安全壳的内部。桶管提供了用于使辐照靶离开分流器的路径，且可以包括对通过桶管离开的被激活的辐照靶的精确个数、总量或活性进行检测的一个或多个计数器。排气管线连接至桶管，该排气管线允许用来驱动辐照靶的气动流体安全地离开该系统。桶管可以基于靶的性质而与多个储存桶一起使用。一个或多个止动件可以插入桶管中希望的位置以分出一定组群的辐照靶。US2013/0177125A1涉及一种用于管理进入核反应堆的辐照靶和仪表的系统，该系统包括：连接核反应堆的进入屏障外部的起始点与延伸到进入屏障内部的核反应堆中的仪表管的穿透路径，其中，穿透路径可由至少一个辐照靶穿过，其中，穿透路径包括至少一个仪表路径和与仪表路径不同的至少一个辐照靶路径中的一者以及至少一个共用路径；和选择器，该选择器被构造成将仪表路径和辐照靶路径中的仅一者与共用路径连接以便形成穿透路径。选择器包括与至少一个电机联接的选择模块，并且根据其位置提供数个不同路径。基于选择模块的垂直定位，仪表路径和辐照靶路径中的仅一者可以与通到仪表管的共用路径对齐且通向它。US2013/0170927A1公开了用于在运行中的商业核反应堆的仪表管中生产放射性同位素的装置和方法。在运行期间，将辐照靶插入仪表管中且从仪表管中将其移除，并且将其转换成放射性同位素。收获桶和/或桶管可以配备有对移动到收获桶中的辐照靶的性质进行计数或测量的靶计数器。辐照靶还可以包括所有其它靶之间的位于已知位置的跟踪靶，其由与所有其它靶不同的材料制成且允许辐照靶的跟踪和定位。叉件、分隔器、转台和分拣器的数种组合可以用来为辐照靶创造独特的装载和收获路径。US2013/0315361A1也涉及在运行中的商业核反应堆的多个仪表管中生产放射性同位素的装置和方法。在核反应堆的运行期间，将辐照靶插入多个仪表管中且从多个仪表管中将其移除，并将其转换成放射性同位素。分度器被设置为通过使通到各仪表管的穿透路径可进入来将辐照靶选择性地引导至核反应堆内的多个仪表管中的一个仪表管。分度器还可以选择性地允许来自多个仪表管的辐照靶进入通到进入屏障外部的收获点的单个/组合穿透路径。定位辐照靶被设置为将其它辐照靶适当地定位在核堆芯内或附近的希望位置。定位靶可以由便宜的惰性材料或由磁性材料制成，且可以借助于磁性闩锁来保持在仪表管中。经过辐照后，靶从仪表管中释放出来进入收获桶，且定位靶由于其标记或物理性质而可以从收获桶中分拣出来。常规的气动小球测量系统在现有技术中是已知的，并且例如在GB1324380A和US3263081A中被公开。上述的放射性核素产生系统需要永久性地安装在反应堆设备中的用于处理被激活的辐照靶的结构。然而，安装上述永久性的放射性核素产生系统将涉及高成本。此外，系统可能需要选择一个或多个特定仪表管用于放射性核素的产生。这些仪表管将不再可用于堆芯内的中子通量或其它反应堆条件的测量。此外，反应堆的堆芯内的中子通量将根据反应堆的负载和运行状况而变化。因此，被选择用于放射性核素的产生的特定仪表管处的中子通量可能不足，从而造成长久的停工期，或者放射性核素的产生可能需要延长的过程时间。此外，由于从仪表管收回的被激活的辐照靶的高活性且因为反应堆安全壳内的空间有限，所以难以处理靶。特别地，含有放射性核素的被激活的靶必须填充和储存在设置有重型辐射屏蔽物的容器中。然而，用于可移动的堆芯内探测器(TIP：TraversingIncoreProbe)系统和/或气动小球测量系统的腔室不具有用于包装和运输这些重型容器的任何结构。在反应堆安全壳中设置额外的水闸以用于处理被激活的靶和被屏蔽的容器也会太昂贵。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于从插入核反应堆的堆芯的仪表管(例如，商业核反应堆的气动小球测量系统或可移动的堆芯内探测器(TIP)系统的仪表管等)中或者CANDU反应堆的可视端口中的辐照靶产生放射性核素的系统，其允许在反应堆运行期间有效且经济地生产放射性核素。特别地，本专利技术的目的是提供一种用于将辐照靶插入核反应堆的仪表管中且从所述核反应堆的仪表管收回所述辐照靶的系统，其允许以降低的成本容易处理辐照靶，且另一个目的是提供一种用于处理辐照靶的系统，其可以用于反应堆安全壳的可进入区域中的现有结构内。由根据权利要求1所述的辐照靶处理系统实现了上述目的。在可以彼此独立组合的从属权利要求中表明了本专利技术的有益和有利的实施方案。在第一方面，本专利技术提供了一种用于将辐照靶插入核反应堆的堆芯内的仪表管中并从所述核反应堆的堆芯内的仪表管收回所述辐照靶的辐照靶处理系统，所述系统包括：靶收回系统，所述靶收回系统包括被构造成联接至靶储存容器和排气系统的靶出口；靶插入系统，所述靶插入系统包括靶填充装置、靶保留管和联接至所述靶填充装置、所述靶保留管和所述靶收回系统的靶分流器，并且还包括位于所述靶保留管上的靶供应接头，其中，所述靶供应接头被构造成连接至所述仪表管；和输送气体供应系统，所述输送气体供应系统包括第一供气管、第二供气管和联接至第一和第二供气管的输送气体供应接头，其中，第一供气管联接至所述靶收回系统的出口且第二供气管被构造成联接至仪表管气体供应接头；其中，所述靶收回系统、所述靶插入系统和所述输送气体供应系统安装在可移动支撑件上。根据本专利技术，移动系统用于处理发电运行期间的商业核反应堆的现有气动小球测量系统或其它堆芯内测量系统的一个或多个仪表管中的辐照靶，或者用于处理反应堆的位于反应堆压力容器内部或附近的开口(例如，CANDU反应堆的可视端口等)中插入的新型管中的辐照靶。移动系统允许利用气动力和重力将辐照靶安全地插入各种仪表管中且从本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将辐照靶(16)插入核反应堆的堆芯(10)内的仪表管(14)中并从所述核反应堆的堆芯内的仪表管收回所述辐照靶的辐照靶处理系统(22)，所述系统包括：靶收回系统(38)，所述靶收回系统包括被构造成联接至靶储存容器(42)和排气系统(44)的靶出口(40)；靶插入系统(46)，所述靶插入系统包括靶填充装置(84)、靶保留管(86)和联接至所述靶填充装置(84)、所述靶保留管(86)和所述靶收回系统(38)的靶分流器(88)，并且还包括位于所述靶保留管(86)上的靶供应接头(96)，其中，所述靶供应接头被构造成连接至所述仪表管(14)；和输送气体供应系统(48)，所述输送气体供应系统包括第一供气管(102)、第二供气管(104)和联接至第一和第二供气管(102，104)的输送气体供应接头(106)，其中，第一供气管(102)联接至所述靶收回系统(38)的出口(40)且第二供气管(104)被构造成联接至用于将气体供应到所述仪表管(14)的接头(108)；以及其中，所述靶收回系统(38)、所述靶插入系统(46)和所述输送气体供应系统(48)安装在可移动支撑件(52)上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.09 EP PCT/EP2015/052646;2015.04.30 EP PCT/1.一种用于将辐照靶(16)插入核反应堆的堆芯(10)内的仪表管(14)中并从所述核反应堆的堆芯内的仪表管收回所述辐照靶的辐照靶处理系统(22)，所述系统包括：靶收回系统(38)，所述靶收回系统包括被构造成联接至靶储存容器(42)和排气系统(44)的靶出口(40)；靶插入系统(46)，所述靶插入系统包括靶填充装置(84)、靶保留管(86)和联接至所述靶填充装置(84)、所述靶保留管(86)和所述靶收回系统(38)的靶分流器(88)，并且还包括位于所述靶保留管(86)上的靶供应接头(96)，其中，所述靶供应接头被构造成连接至所述仪表管(14)；和输送气体供应系统(48)，所述输送气体供应系统包括第一供气管(102)、第二供气管(104)和联接至第一和第二供气管(102，104)的输送气体供应接头(106)，其中，第一供气管(102)联接至所述靶收回系统(38)的出口(40)且第二供气管(104)被构造成联接至用于将气体供应到所述仪表管(14)的接头(108)；以及其中，所述靶收回系统(38)、所述靶插入系统(46)和所述输送气体供应系统(48)安装在可移动支撑件(52)上。2.如权利要求1所述的靶处理系统，其中，所述靶收回系统(38)包括排出管(54)，所述排出管具有用于阻挡所述辐照靶(16)移动到所述出口(40)中的锁定元件(56)。3.如权利要求2所述的靶处理系统，其中，所述排出管(54)形成为倒U形的形状。4.如权利要求2或3所述的靶处理系统，其中，所述排出管(54)包括用来确定靶的活性的传感器(78)。5.如权利要求1至4中任一项所述的靶处理系统，其中，所述靶收回系统(38)包括可移动地配置在所述排出管(54)上以用于将磁性靶与非磁性靶分开的磁体(80)。6.如权利要求2至5中任一项所述的靶处理系统，其中，所述排出管(54)连接至用于释放被阻挡的辐照靶(16)的振动器(82)。7.如权利要求1至6中任一项所述的靶处理系统，其中，所述出口(40)包括联接至第一供气管(102)和所述排气系统(44)...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·法比安·里希特，亚历山大·西科拉，维尔弗里德·坎尼维舍，蕾拉·加法尔，
申请(专利权)人：阿海珐有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE