一种核燃料棒有源检测系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种核燃料棒有源检测系统，包括中子源、慢化屏蔽体、闪烁体探测器阵列、多路核电子学及数据采集系统、计算机软件系统、上下料架以及自动化控制系统，所述中子源置于慢化屏蔽体内，并设置在闪烁体探测器阵列前端，所述闪烁体探测器阵列位于燃料棒活化后的燃料棒检测通道上，用于探测经中子源活化的燃料棒自身发射的γ射线，每条通道探测器阵列中探测器的个数多于6只，探测器晶体上设置用于燃料棒通过的孔道。本发明专利技术可以使用长半衰期的中子源，使有源检测系统在全寿期内不需要更换放射源；或可以延长以往有源设备内装入的

【技术实现步骤摘要】
一种核燃料棒有源检测系统及方法
本专利技术属于核燃料棒无损检测技术，具体涉及一种核燃料棒有源检测系统及方法。
技术介绍
核燃料棒是反应堆释放热量的单元体,是反应堆的核心部件。核燃料棒在反应堆运行时处于强中子场中，要经受高温、高压、高流速冷却剂的冲刷，同时承受裂变物质化学作用和复杂的机械载荷，蒸汽腐蚀，工作条件十分苛刻。核燃料棒中芯块的丰度、表面硼涂覆层厚度或钆含量等制造特征与设计数值不一致将会造成堆芯反应性偏离预期，增加了反应堆的控制难度，影响反应堆运行。因此，必须在燃料棒组装完成后、装入燃料组件前对其内部装入的所有芯块进行100％的丰度、表面硼涂覆层厚度或钆含量等制造特征的检查。前一代有源燃料棒丰度检查装置一般使用0.3～1.2mg的252Cf中子源对燃料棒进行活化后，通过2-4只带孔的闪烁体探测器探测燃料棒内235U或其它易裂变材料活化产物发射的γ射线特征来推算燃料棒内芯块的相关制造特征参数。由于252Cf的半衰期为2.7年，装入1.2mg252Cf中子源的设备在经过不到两个半衰期的时间(小于5年)后，由于中子产额下降，导致本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核燃料棒有源检测系统，其特征在于，包括中子源、慢化屏蔽体、闪烁体探测器阵列、多路核电子学及数据采集系统、计算机软件系统、上下料架以及自动化控制系统，所述中子源置于慢化屏蔽体内，并设置在闪烁体探测器阵列前端，所述闪烁体探测器阵列位于活化后的燃料棒检测通道上，用于探测经中子源活化的燃料棒自身发射的γ射线，每条通道探测器阵列中探测器多于6只，探测器晶体上设置用于燃料棒通过的孔道。/n

【技术特征摘要】
1.一种核燃料棒有源检测系统，其特征在于，包括中子源、慢化屏蔽体、闪烁体探测器阵列、多路核电子学及数据采集系统、计算机软件系统、上下料架以及自动化控制系统，所述中子源置于慢化屏蔽体内，并设置在闪烁体探测器阵列前端，所述闪烁体探测器阵列位于活化后的燃料棒检测通道上，用于探测经中子源活化的燃料棒自身发射的γ射线，每条通道探测器阵列中探测器多于6只，探测器晶体上设置用于燃料棒通过的孔道。


2.根据权利要求1所述的核燃料棒有源检测系统，其特征在于，所述中子源为一枚或多枚中子源按一定空间结构排列，用于提供燃料棒活化用的中子；所述中子源的发射率低于7×108/s，包括但不限于镅铍、钚铍、镭铍、252Cf中子源。


3.根据权利要求1所述的核燃料棒有源检测系统，其特征在于，所述探测器阵列中相邻探测器之间用屏蔽材料隔开。


4.根据权利要求1所述的核燃料棒有源检测系统，其特征在于，所述探测器阵列可以为高度集成化结构，根据空间大小沿燃料棒检测通道尽可能多地布置探测器。


5.根据权利要求3或4所述的核燃料棒有源检测系统，其特征在于，所述探测器阵列尽可能靠近所述慢化屏蔽体布置。


6.根据权利要求1所述的核燃料棒有源检测系统，其特征在于，中子源和探测器之间设置一定厚度铅和钢组成的组合屏蔽层。


7.根据权利要求1所述的核燃料棒有源检测系统，其特征在于，所述多路核电子学及数据采集系统采用FPGA作为计数处理模块、ARM处理器作为控制模块，用于完成探测器输出信号的采集、放大、A/D转换和数据打包发送。


8.根据权利要求7所述的核燃料棒有源检测系统，其特征在于，所述多路核电子学及数据采集系统中，对同一只探测器脉冲甄别使用能够由计算机控制随时可切换的下阈单道单能窗模式或上下阈单道双能窗模式。


9.根据权利要求8所述的核燃料棒有源检测系统，其特征在于，所述多路核电子学及数据采集系统通过网络通信模块完成数据的读取及与...

【专利技术属性】
技术研发人员：王长虹，刘明，张雷，马金波，汪陆，李铁成，
申请(专利权)人：中国核电工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11