The utility model relates to a detection device for radioactive materials, which comprises a scintillator with a hollow annular integral structure. The scintillator converts the radiation emitted by the radioactive material into scintillation light; a plurality of photoelectric converters are arranged on the peripheral surface of the scintillator for converting the scintillation light into electric pulse signal; and a signal processing unit for converting the electric pulse signal. Pulse signal is processed. The optical output and uniformity of the annular scintillator can be improved by multi-terminal readout of the annular scintillator integrated structure.
【技术实现步骤摘要】
一种放射性材料的检测装置
本技术总体上涉及射线检测
,尤其涉及一种用于核燃料芯块富集度无源检测的检测装置。
技术介绍
核燃料棒是核电站反应堆燃料组件的关键组成部分,最基本单元是二氧化铀(UO2)燃料芯块。核燃料芯块富集度指的是芯块中235U的质量分数,核燃料芯块富集度不均匀或者混入异常芯块会导致核燃料棒发热不均匀,降低使用效率,甚至引起核燃料棒破裂,导致停堆,造成重大事故。因此,核燃料棒在出厂使用前必须逐个进行检测。目前核燃料芯块富集度检测方法可分为有源法和无源法两类。有源法采用慢化后的252Cf中子照射核燃料棒,热中子与235U和238U发生核反应,并伴随一系列的β衰变和γ衰变,通过分析活化后的γ射线能谱推算富集度。有源法的检测效率和检测精度较高,但需要使用昂贵且寿命较短的252Cf中子源,同时检测过的芯块放射性增强,需要静置较长时间。无源法采用235U的天然特征γ射线进行能谱分析,使用成本低,操作简单,属于无损检测。但由于核燃料棒的235U富集度一般较低,检测效率上低于有源法。现有的无源检测装置中的探测器采用了中心开孔的闪烁体单端耦合光电倍增管的设计方案,例如题为“一种用于燃料棒丰度检测的γ探头及探头系统”的中国专利申请CN106596496A公开了采用光电倍增管接收闪烁体发出的荧光信号,单端输出的闪烁光的耗损较多,光输出的均匀性也较差,不利于γ射线能谱分析,且不能保证分析结果的精确度。同时由于光电倍增管受自身结构限制,体积通常较大(光接收面面积大于20mm*20mm),难以对单个燃料芯块进行检查,在平行堆叠排列中造成的探测器死区也较大。此外,光 ...
【技术保护点】
1.一种放射性材料检测装置,其特征在于所述检测装置包括:闪烁体,具有中空环状一体结构,以用于将所述放射性材料容纳在所述中空环状一体结构的中空部分中,所述闪烁体将所述放射性材料发射的射线转换成闪烁光;多个光电转换器件,设置在所述闪烁体的外周表面,用于将所述闪烁光转化为电脉冲信号;信号处理单元,用于对所述电脉冲信号进行处理。
【技术特征摘要】
1.一种放射性材料检测装置,其特征在于所述检测装置包括:闪烁体,具有中空环状一体结构,以用于将所述放射性材料容纳在所述中空环状一体结构的中空部分中,所述闪烁体将所述放射性材料发射的射线转换成闪烁光;多个光电转换器件,设置在所述闪烁体的外周表面,用于将所述闪烁光转化为电脉冲信号;信号处理单元,用于对所述电脉冲信号进行处理。2.如权利要求1所述的检测装置,其中,所述光电转换器件选自硅光电倍增管和光电二极管。3.如权利要求1或2所述的检测装置,其中,所述闪烁体在圆周方向上被隔板分成与所述多个光电转换器件对应的多个部分;所述隔板从所述闪烁体的外周表面向内表面延伸,但是不延伸到所述闪烁体的内表面,或者所述隔板从所述闪烁体的内表面向外周表面延伸,但是不延伸到所述闪烁体的外周表面。4.如权利要求3所述的检测装置,其中,所述多个光电转换器件均匀设置在所述闪烁体的外周表面上,所述隔板将所述闪烁体在圆周方向上均匀分成多个部分,使得每个光电转换器件位于所述闪烁体的对应部分外周表面的中心位置处。5.如权利要求3所述的检测装置,其中,所述隔板...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘彦韬,王英杰,杨明洁,魏龙,章志明,魏存峰,李道武,刘双全,王培林,王晓明,姜小盼,帅磊,黄先超,张译文,
申请(专利权)人:中国科学院高能物理研究所,
类型:新型
国别省市:北京,11
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