一种可原位光谱测量反应堆包壳材料腐蚀行为的系统及其方法技术方案

本发明专利技术中建立了一种可原位光谱测量反应堆包壳材料腐蚀行为的系统及其方法，首先将包壳材料置于反应釜内，然后在反应釜内创造高温高压环境，然后将反应釜安全的放入由放射源营造的辐照场内，辐照过程中，检测光可以通过加热机构上的辐照窗口穿过，进入反应釜中，并在射出后以气相色谱分析仪、液相色谱分析仪以及红外光谱仪等检测手段在线分析反应釜中材料的变化，并且通过在线分析系统对由反应釜气体取样管线提取的气体产物进行分析，从而了解包壳材料在高温高压辐照条件下的腐蚀行为。并且通过测压管线、泄压管线以及温度传感器保证了模拟系统的稳定，避免了各种危险的发生。

【技术实现步骤摘要】
一种可原位光谱测量反应堆包壳材料腐蚀行为的系统及其方法
本专利技术涉及化学分析设备
，尤其涉及一种可原位光谱测量的系统及其方法。
技术介绍
福岛事件再一次为人类的核安全敲响了警钟。作为人类未来支柱能源的核能迅速发展，核能安全尤其是核电安全已成为中国乃至全世界国家安全领域的核心之一，传统核燃料包壳材料由于水热反应，使得因反应堆在失去场外电源的情况下导致排热系统无法正常工作进而导致氢爆。由于研究新型包壳材料的迫切需求且入堆辐照研究成本极高，因而，一般先要求对材料在堆外模拟环境中，进行温度、压力、水环境和辐射场等复杂耦合环境下进行评价。但是，由于辐照场和高温高压等环境对检测设备的要求较为苛刻，当前主要采取模拟环境中腐蚀后将材料取出表征的方法对材料辐照前后的变化进行评价。但是，在材料考核评价中，为了得到材料的使用寿命及腐蚀机理，材料在模拟环境中的实时变化极其重要。有研究者采取水相流动的方法对与材料反应的流动水相反应，对体系出流出的水进行检测，试图得到反应过程中水相中的变化情况，但由于核材料的固有稳定性，其腐蚀过程中对水的影响较小，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可原位光谱测量反应堆包壳材料腐蚀行为的系统，其特征在于包括：/n放射源，为系统提供辐照；/n反应釜，包括釜体以及设于釜体上的视窗、密封盖，所述密封盖顶部连接有进样管线和取样管线；/n加热机构，包括加热套以及设于加热套上与视窗配套的辐照窗口；/n监测机构，包括样品在线分析系统，所述样品分析在线系统与所述反应釜连接；/n升降机构，包括升降平台，所述反应釜和加热机构设于升降平台上并与放射源保持平行；/n控制系统，包括设于升降控制室的加热控制台，所述加热控制台经迷道与加热套控制连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种可原位光谱测量反应堆包壳材料腐蚀行为的系统，其特征在于包括：
放射源，为系统提供辐照；
反应釜，包括釜体以及设于釜体上的视窗、密封盖，所述密封盖顶部连接有进样管线和取样管线；
加热机构，包括加热套以及设于加热套上与视窗配套的辐照窗口；
监测机构，包括样品在线分析系统，所述样品分析在线系统与所述反应釜连接；
升降机构，包括升降平台，所述反应釜和加热机构设于升降平台上并与放射源保持平行；
控制系统，包括设于升降控制室的加热控制台，所述加热控制台经迷道与加热套控制连接。


2.根据权利要求1所述的可原位光谱测量反应堆包壳材料腐蚀行为的系统，其特征在于：所述放射源为伽马射线、X射线、电子束、中子束、质子束及重离子束中的一种。


3.根据权利要求1所述的可原位光谱测量反应堆包壳材料腐蚀行为的系统，其特征在于：所述视窗设于釜体中部向外延伸的卡槽内，所述密封盖上还设有测压管线和泄压管线，所述测压管线上安装有可拆卸式压力传感器，所述泄压管线上安装有可调节安全阀；所述进样管线连接有高压气体发生装置和进样阀，所述取样管线上连接有取样阀。


4.根据权利要求1所述的可原位光谱测量反应堆包壳材料腐蚀行为的系统，其特征在于：所述样品在线分析系统包括气相色谱分析仪、液相色谱分析仪以及红外光纤光谱仪，所述气相色谱分析仪和液相色谱分析仪分别与取样管线连接，所述红外光纤光谱仪与视窗对接。


5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：马骏，师鹏飞，王运龙，甘平平，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32