一种核反应堆三维多群能谱的测量方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种核反应堆三维多群能谱的测量方法及系统，所述方法包括在核反应堆内随机布置至少一种中子探测器；从理论上计算核反应堆的三维能谱分布、多种类型中子探测器的读数以及假定的多种类型中子探测器的响应分布；计算每种类型中子探测器的真实测量读数与理论读数的比值；将每种类型中子探测器的真实测量读数与理论读数的比值扩散推衍到核反应堆任意位置；计算假定探测器长度下每种类型中子探测器的重构响应；根据选定的中子探测器和能群，求解任意位置的三维能谱。本发明专利技术通过理论上中子探测器读数与真实测量读数比值稳定，理论计算与上述比值结合求解三维能谱分布，解决了现有技术对于能谱高度变化的反应堆测量缺乏有效手段的问题。

A Method and System for Measuring Three-Dimensional Multi-Group Energy Spectrum of Nuclear Reactors

The invention provides a measurement method and system for three-dimensional multi-group energy spectrum of nuclear reactor, which includes randomly arranging at least one neutron detector in the nuclear reactor, calculating theoretically the three-dimensional energy spectrum distribution of nuclear reactor, the readings of various types of neutron detectors and the response distribution of hypothetical multiple types of neutron detectors, and calculating the reality of each type of neutron detectors. The ratio of measured readings to theoretical readings is measured; the ratio of real measurements to theoretical readings of each type of neutron detector is extended to any position of the nuclear reactor; the reconstructed response of each type of neutron detector under assumed detector length is calculated; and the three-dimensional energy spectrum of any position is calculated according to the selected neutron detector and energy group. The invention solves the problem that the existing technology lacks effective means for reactor measurement of energy spectrum height change by theoretically stabilizing the ratio of neutron detector reading to real measurement reading and combining theoretical calculation with the above ratio to solve the three-dimensional energy spectrum distribution.

【技术实现步骤摘要】
一种核反应堆三维多群能谱的测量方法及系统
本专利技术涉及核
，尤其涉及一种核反应堆三维多群能谱的测量方法及系统。
技术介绍
核反应堆是指利用核裂变反应产生大量热量，并利用各类工质对该热量进行传导，并实现有效的放射性包容及反应堆反应性有效控制的装置。因此对核反应堆的实时有效监控，是实现反应堆的放射性包容及反应堆有效冷却的关键。因为堆芯内的三维空间内不同能量区间的中子分布会导致堆芯内三维功率分布的差异，进而影响到堆芯内不同区域的冷却效果不同，从而可能导致局部区域发热太多，冷却不足，从而加剧了燃料及包壳在事故情况下的失效概率，引起放射性外泄，对三维能谱分布的有效监测也是实验堆或研究堆内辐照孔道进行材料或辐照实验的先决条件。为了有效地监测反应堆的中子通量分布的实时信息，通常在反应堆堆芯内部或者外部布置了探测器，不同的反应堆的布置方案具有不同的特征。在传统的压水反应堆的堆芯测量中，通常采用堆内可移动式或者堆内固定式中子探测器进行探测器读数的测量。主要的电流读数正比于探测器活性物质的吸收反应率或者裂变反应率。以压水反应堆PWR的可移动式探测器采用高富集度的U235微型裂变室。例如压水堆15本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核反应堆三维多群能谱的测量方法，其特征在于，所述方法包括：步骤S401、在核反应堆内随机布置至少一种中子探测器；步骤S402、从理论上计算核反应堆的三维能谱分布、多种类型中子探测器的读数以及假定的多种类型中子探测器的响应分布；步骤S403、计算每种类型中子探测器的真实测量读数与理论上读数的比值；步骤S404、将每种类型中子探测器的真实测量读数与理论上读数的比值扩散推衍到核反应堆全堆任意位置；步骤S405、计算假定探测器长度下每种类型中子探测器的重构响应；步骤S406、计算重构的每种类型中子探测器的重构响应与对应的中子探测器真实测量读数的标准差；步骤S407、根据每种类型中子探测器的标准...

【技术特征摘要】
1.一种核反应堆三维多群能谱的测量方法，其特征在于，所述方法包括：步骤S401、在核反应堆内随机布置至少一种中子探测器；步骤S402、从理论上计算核反应堆的三维能谱分布、多种类型中子探测器的读数以及假定的多种类型中子探测器的响应分布；步骤S403、计算每种类型中子探测器的真实测量读数与理论上读数的比值；步骤S404、将每种类型中子探测器的真实测量读数与理论上读数的比值扩散推衍到核反应堆全堆任意位置；步骤S405、计算假定探测器长度下每种类型中子探测器的重构响应；步骤S406、计算重构的每种类型中子探测器的重构响应与对应的中子探测器真实测量读数的标准差；步骤S407、根据每种类型中子探测器的标准差，进行多种类型中子探测器的排名；步骤S408、比较中子探测器的数量和群的数量，选定中子探测器和能群；步骤S409、根据选定的中子探测器和能群，求解任意位置的三维能谱。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S402具体为：根据下述公式从理论上计算核反应堆的三维能谱分布：φprd(x,y,z,g),g＝1,N，其中，g为能群，共分N个群，x,y,z为核反应堆任意位置，φprd(x,y,z,g)为理论上的三维能谱；根据下述公式从理论上计算多种类型中子探测器的读数：RRprd(X,Y,Z,i),i＝1,M，其中，X,Y,Z为第i种探测器的所在的真实位置，M为探测器的种类；根据下述公式从理论上计算假定的多种类型中子探测器的响应分布：RRXprd(x,y,z,i),i＝1,M，采用不同类型的中子探测器预设尺寸L(i),i＝1,M；根据下述公式获得物理意义有假定的多种类型中子探测器的响应分布：3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据求解的三维能谱，将所述三维能谱输入到步骤S402的多种类型中子探测器的响应分布公式中的φprd(x,y,z,g)，迭代计算直到核反应堆任意位置的各能群的三维能谱收敛。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据求解的三维能谱，将所述三维能谱输入到步骤S402的理论上的多种类型中子探测器的响应分布公式中的φprd(x,y,z,g)，迭代计算直到核反应堆任意位置的每个能群的三维能谱收敛具体为：根据求解的三维能谱，将所述三维能谱输入到步骤S402中理论上的多种类型中子探测器的响应分布公式中的φprd(x,y,z,g)，重复执行步骤S403至S409，直到每个能群的三维能谱满足：所述n为迭代次数，所述σ为收敛准则,所述φmes(x,y,z,j)为第j个群的三维能谱。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算每种类型中子探测器的真实测量读数与理论上读数的比值方法具体为采用下述公式实现：所述RRprd(X,Y,Z,i)为中子探测器的理论上读数，所述RRmes(X,Y,Z,i)为中子探测器的真实测量读数，所述DIV(X,Y,Z,i)为每种类型中子探测器的真实测量读数与...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文淮，丁鹏，王磊，段承杰，仇若翔，崔大伟，邹尧磊，刘宇浩，
申请(专利权)人：岭东核电有限公司，中广核研究院有限公司，中国广核集团有限公司，中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44