【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及测量重直容器内玻璃化高放射性废物料位的装置。建议利用测量中子和/或γ射线来无损测定例如在盛料器内玻璃化高放射性废物的装料位，在采用中子测量时，不仅要考虑一种主动的(应用一个外部中子源)，而且还要考虑一种被动的测量。因为，主动测量需要使用一个中子源，但是这种中子源不总是随手可得，而且测量费用相当昂贵，因此此种方法不宜选用。已经得出对高放射性废物的分析结果，仅是由锔Cm-244的自发型变每个立方米低浓缩铀废物浓缩物在一秒内产生的中子辐射为14-22n/Cm3·sec由于装料时使用对燃料和套管溶解的液体酸，使低浓缩铀废物浓缩物含有直至每升10克的氟含量，氟进入玻璃内。这种玻璃还含有重量百分比为13%的硼(硅酸硼玻璃)。由此，在玻璃内由元素氟和硼的(α-n)反应所产生的中子引起的中子辐射占优势，含有低浓缩铀废物浓缩物的玻璃加料约每公斤玻璃为1升，相应于约170克氧化物。首先，在玻璃内终于产生大于200n/Cm3·sec的总中子辐射，对此根据经验，在使用灵敏度为ε＝1cps/nv的中子探测器情况下，在盛料器的表面上的计数率可高达500cps。因为对于料位测定需要一个高的位置分辨率(～2Cm)，所以需要一种容积大的测量结构，实验室研究表明，需要40Cm壁厚的PE屏蔽，以便取得高的信号-本底比和使计数率明显提高。由此，也可排除采用被动的中子测量。本专利技术所依据的任务是提出一种装置，用该装置使得对高放射性废物或其它不允许接近的材料，通过自动的以及遥控的操作进行可靠的料位测定。该任务的解决方案由
【技术保护点】
垂直容器内玻璃化高放射性废物料位测量装置，其特征是：ａ）探测系统（３）至少具有两个γ探测器（９，１０），ｂ）在屏蔽（１２，１３）内设置了与容器（１）可对准的准直器孔（１４，１９；１５，２０），ｃ）准直器孔相对于容器（１）的垂直方 向（１６）在一定的位置距离内是可调的。
【技术特征摘要】
DE 1986-9-3 P3629965.01的特征来描述。该装置的特征是a)探测系统(3)至少具有两个γ探测器(9，10)，b)在屏蔽(12，13)内，设置了与容器(1)可对准的准直器孔(14，19;15，20)，c)准直器孔相对于容器(1)的垂直方向(16)在一定的位置距离内是可调的。其他的权利要求给出本发明有益的实施例。按照本发明选用被动的γ射线测量来测定盛料器内玻璃化的高放射性废物的料位。这种测定的特色是结构简单，位置分辩率高。探测系统安装在一个托板上，并能把他带到处于测量位置的盛料器附近，探测系统例如由两个盖革计数管和球形的作为准直器的铅屏蔽(半径12cm)组成。在水平面内两个盖革计数管的距离，例如约为15cm(他们与中心轴呈对称)，所以在注入玻璃料时，不会产生明显的信号提高，也不影响位置的变化。探测器的高度距离，典型的是约15cm，所以盛料器的整个上半部能观测到。在准直器孔之前用铅滤片能使探测位置的γ剂量成为最佳。为了取得足够大的玻璃比放射性(＞Ci/L)，通过在准直器孔之前加上具有较小窄缝高度的准直器能够提高位置分辨率。计数率，在装料位置盛料器没有装料时予以测量，随着盛料器的装料他可以提高1000倍，所以可以给出一个好的信号/本底比。采用盛料器垂直加料方法，能使位置分辨率和定位成为最佳。按本发明的γ测量系统允许对装料过程能清楚地观察。利用下测量通道，观测盛料器的上半部情况，并能予先了解装料过程的故障。利用上测量通道，在正常操作情况下，可以确定装料过程的终止，以及观察到无玻璃流体供应的情况。将秤和γ测量系统的测量数据进行比较作出校正曲线。通过附加准直器精确确定，在放射性变化为因子2时，玻璃流本身断开(＝175Kg)的高度为1.5cm。在正常操作时，三个值(秤，下测量通道，上测量通道)必须保持在一定的测量误差范围内。如果两个由γ测量得到的值保持一致，而秤的示值出现偏差，那么秤就出现故障。借助γ测量能较为安全地终止装料过程。因为γ测量系统具有两个独立的测量通道，所以提供了一种附加的检查。在一个较大的时间范围内进行的测试和试验表明，结构紧凑的γ测量系统能可靠地指示出断开加玻璃流体的装料高度，并能排除盛料器的过度装料。为了能使熟练工操作，需要对测量电子学系统简化。计数率(绝对值)的显示以及微处理机参数的控制，通过装在控制面板上的装置(例如显示，选择开关等)以及具有微型控制键的键钮来实现，控制装置要连接到V24接口上，以便取得内容丰富的数据资料。一种自动校正，这种校正尤其是对下测量通道是有用的，他能通过同时考虑到触发信号情况下进行程序变动来实现，因此，放射性起伏不再起作用。在这种情况下，两个测量通道的计数率比V＝ZR1/ZR2与放射性变化没有依赖关系。在装料高度为70-80cm范围内，存在着明显的函数关系V＝f(h)。下面将借助图1-4，结合实施例来对发明作详细的说明。图1表示测量装置的设置，在靠近盛料器1，朝向炉室2的上方，装有探测系统3，测量电子学装置(见图3)位于室5的外部，靠近秤4的显示装置。图1作为垂直视图，图2作为水平视图分别表示装置的结构，探测系统3支撑在托板6上，能把他带到靠近盛料器的测量位置如图所示，可摆动到离盛料车移动范围以外。通过两个带有中间活接8的支承臂7，7′(曲柄杠杆接头)，探测器9，10能沿盛料器中心的方向运动。所以能使探测器与盛料器的距离作任意变动。高度变化通过心轴11来实现。两个探测器9和10(盖革计数管)被安置在具有长为4cm的圆柱形中间件的，半径为12cm的铅球12、13内(屏蔽铅球)，选择这种形式是因为他们具有最佳的屏蔽重量。装入的准直器窄缝14，15是非对称固定，所以探测器9、10向下(垂线16)方向的视场19、20受到精确的限制，允许朝上有一个较大视角的倾斜。在水平面内具有相互之间距离为15cm的探测器9、10在40cm距离内可探测到一个△h＝11.5cm，△b＝3.9cm(中等几何宽)的范围。这种视场19、20以盛料器1的中心或对称轴(垂线16)来表示(见图2)。由此，注入的玻璃料不产生附加的信号，并且盛料器1的位置变动不引起明显的信号变化。两个探测器9，10相互之间的高度距离约为15cm，这种调节选择成，使在正常操作时，上探测器9可观察玻璃流体供应中断时的装料高度。用下面的探测器10可以观察在盛料器上半部内的装料过程(玻璃出料口22，出料口支撑23)。在出现故障情况下，即装料速度高达300kg/h(＝3.2cm/min)时，事先终止装料过程。对于较高的玻璃比放射性(＞Cj/L)，利用铅滤片17，18来减小探测器位置的剂量。上测量通道14测定玻璃供应中断的高度，在该通道能安装一个带有小的窄缝高度(6mm)的附加准直器;所以位置分辨率取得实质性的改善。在玻璃21内的γ放射性约为1.9TBq/L，主要的放射源为具有约为1.4TBq/L的137CS，γ辐射能量约为662KeV。在忽略不计玻璃21内的自身对γ吸收情况下，对一个10-3的空间立体角，在探测器9/10位置处的剂量约为2.5SiV。为此，应用一个约500CPS计数率的微型盖革计数管已够了。采用四周为10cm厚的铅准直器，取得与料位成函数关系的校正曲线以及一个高的位置分辩率。探测器9，10通过准直器窄缝14，15观察到盛料器1的周边(见图2)。图3表示测量电子学的示意图，两个具有下述灵敏度的盖革计数管用作为探测器9，101.Nr.132，ε＝103400 CPS/SiV(钴60)2.Nr.133，ε＝95100 CPS/SiV(钴60)在探测器9或10处阻抗可以直接选为2.2M。第1个结构组件24，其作为分离的单元，包括高...
【专利技术属性】
技术研发人员：维尔纳艾理奇，赫尔曼维尔斯，
申请(专利权)人：卡尔斯鲁厄核子研究中心股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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