一种辐照靶移除系统包括至少一个存储容器(34)，用于接收来自核反应堆的仪表管系统(12)的活化辐照靶(16)；排出管(30)，包括第一排出管段(38)、第二排出管段(40)以及第一排出管段和第二排出管段(38、40)的连接部；以及连接到第一排出管段(38)的加压气体供应装置(52)，用于加压排出管(30)。第二排出管段(40)与仪表管系统(12)相连，其中第一排出管段(38)包括分配到存储容器(34)的出口(32)；第一锁定元件(36)，用于阻止活化辐照靶(16)向存储容器(34)移动，其中第一锁定元件(36)位于出口(32)和连接部之间；以及位于所述第一锁定元件(36)和连接部之间的至少一个开口(46)，其中加压气体供应装置(52)与至少一个开口(46)连接。进一步，显示了放射性同位素生成系统、排出管和用于从核反应堆的仪表管系统中移除活化辐照靶的方法。的方法。的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】从核反应堆和放射性核素生成系统中移除辐照靶的系统和方法
[0001]本专利技术涉及一种从商业核反应堆和放射性核素生成系统中移除辐照靶的系统和方法。
技术介绍
[0002]放射性核素被用于各种技术和科学领域，以及医疗目的。通常情况下，放射性核素是在研究反应堆或回旋加速器中产生的。然而，由于用于放射性核素商业生产的设施数量已经很有限，而且预计还会减少，因此希望提供替代的生产场所。
[0003]商业核反应堆堆芯中的中子通量密度尤其是通过将固体球形探头引入穿过反应堆堆芯的仪表管来测量的。因此，建议商业核反应堆的仪表管应被用于生产放射性核素。
[0004]EP 2 093 773 A2提出，通常用于容纳中子探测器的现有仪表管系统可用于在商业核反应堆的正常运行期间产生放射性核素。特别是，球形辐照靶被线性地推入并移出延伸到反应堆堆芯的仪表指。根据反应堆堆芯的轴向中子通量特征，确定在反应堆堆芯中的靶的最佳位置和曝光时间。驱动齿轮系统被用来移动和保持仪表管系统中的辐照靶。
[0005]由于从仪表管系统中取回的活化辐照靶的活性很高，并且由于反应堆安全壳内的空间有限，活化靶很难处理。特别是，包括放射性核素的活化靶必须被装入并储存在设有重度辐射屏蔽的容器中。可移动堆芯内探头(TIP)系统和/或气动小球测量系统(AMS)的舱室没有任何结构来包装和运输这些重型容器。在反应堆安全壳中提供额外的水闸来处理活化靶和屏蔽容器也将非常昂贵。
[0006]WO 2016/173664 A1描述了一种辐照靶处理系统，用于将辐照靶插入核反应堆堆芯的仪表管和从核反应堆堆芯的仪表管中取回辐照靶。该靶处理系统包括靶取回系统、靶插入系统和运输气体供应装置，它们被安装在可移动的支架上。靶取回系统包括排出管，该排出管具有锁定元件，用于阻止辐照靶移动到出口。排出管被形成为倒U型，形成排出管的顶点、第一段及第二段。锁定元件阻止活化辐照靶在第一排出管段中的移动。出口包括与第一气体供应管和球形阀相连的气体入口，该气体入口将出口与存储容器和外部排放系统相连。靶处理系统包括至少一个可移动的磁体，在两类靶的磁性不同的情况下，该磁体可以区分辐照靶和定位靶。
[0007]WO 2017/012655 A1描述了一种从核反应堆的辐照靶中生产放射性核素的方法，该方法使用商业核反应堆的至少一个仪表管系统。辐照靶和假靶被插入仪表指，辐照靶通过暴露于核反应堆堆芯中的中子通量而被激活，从而形成所需的放射性核素。假靶用于将辐照靶固定在反应堆堆芯中预定的轴向位置，该位置对应于足以将辐照靶转化为放射性核素的预先计算好的中子通量密度。通过将假靶和/或活化辐照靶暴露在磁场中，将假靶与活化辐照靶分开，从而将假靶或活化辐照靶保留在仪表管系统中，并将另一个活化辐照靶或假靶从仪表管系统中释放出来。因此，假靶和活化辐照靶具有不同的磁性。
[0008]WO 2017/012655 A1描述了一种从核反应堆的仪表管系统中收获活化辐照靶的方
法。为此，仪表管系统与排出管相连，该排出管具有顶点、出口和位于顶点和出口之间的锁定元件。活化辐照靶从仪表管系统进入排出管，并通过锁定元件阻止其移动。由于顶点的存在，活化辐照靶可以被分成两个数量的靶。通过释放锁定元件，在锁定元件和顶点之间的辐照靶可以在重力作用下传送与出口相连的存储容器，通过顶点将另一数量的靶保留在排出管中。
[0009]然而，在锁定元件和顶点之间的排出管中活化辐照靶的数量是由包括排出管和顶点的收获系统的特定几何形状所固定的。然而，事实证明，可用的和所需的存储容器的尺寸往往不够大，无法容纳给定数量的活性辐照靶。
[0010]同时，由于核芯内的靶数量是有限的，而且辐照时间可能很长，在某些情况下可达2周，所以不宜使用可与辐照靶磁分离的假靶。因此，希望将假靶所需的位置也用于辐照靶。
[0011]因此，本专利技术的目的是提供一种辐照靶移除系统，该系统允许在商业核反应堆中使用更多的辐照靶来生产放射性同位素，并提供一种改进的对活化辐照靶进行分配的可能性。此外，本专利技术的一个目的是提供一种包括这种辐照靶移除系统的放射性核素生成系统。此外，本专利技术的另一个目的是提供一种在这种系统中移除活化辐照靶的方法。
技术实现思路
[0012]上述目的通过根据权利要求1的辐照靶移除系统、根据权利要求11的放射性核素生成系统、根据权利要求12的排出管和根据权利要求13的移除活化辐照靶的方法来解决。
[0013]根据第一方面，本专利技术提供了一种辐照靶移除系统，该系统包括至少一个存储容器，用于接收来自核反应堆的仪表管系统的活化辐照靶；以及
[0014]排出管，包括第一排出管段、第二排出管段以及第一排出管段和第二排出管段的连接部；以及
[0015]连接到第一排出管段的加压气体供应装置，用于给排出管加压；
[0016]其中，第二排出管段与仪表管系统相连，并且其中第一排出管段包括分配到存储容器的出口，用于阻止活化辐照靶向存储容器移动的第一锁定元件，其中第一锁定元件位于出口和连接部之间；以及位于第一锁定元件和连接部之间的至少一个开口，其中加压气体供应装置与至少一个开口相连。
[0017]辐照靶移除系统包括几种将活化辐照靶分离成较小数量的可能性。第一种分离可以通过排出管的形状来完成。由于具有第一锁定元件，可以在第一锁定元件和第一排出管段的连接部保持预定量的辐照靶(从这里开始定义为“全量”)。
[0018]当第一锁定元件被释放时，第一排出管段中的所有辐照靶都被从排出管中移出，例如由于重力作用，并且可以被存储容器收集。这与本领域已知的从核反应堆的仪表管系统中收集活化辐照靶的方法相吻合。然而，在这种情况下，需要有足够大的存储容器，以容纳“全量”的活化辐照靶。
[0019]相反，通过提供位于第一锁定元件和连接部之间的至少一个开口，可以进一步将“全量”的辐照靶分成更小的预定量。这些预定量的大小由第一排出管段内的至少一个开口的位置决定。事实上，至少一个开口位于第一排出管段的侧面区域，即侧边。
[0020]提供开口是实现向排出管内供应加压气体的一种简单方法。同时，这也是将本专利技术的辐照靶移除系统纳入现有系统的一个简单解决方案。
[0021]例如，至少一个开口与钻入第一排出管段的钻孔有关。因此，可以使用现有的排出管。
[0022]通过至少一个开口施加加压气体流，所有高于至少一个钻孔水平的辐照靶都可以被转移回第二排出管段，甚至转移回核反应堆的仪表指。供选择地或另外地，还可以确定进一步的保持或停止位置，这些位置相对于至少一个开口来说更靠近核反应堆。例如，这些保持或停止位置是由排出管中的其他开口界定的，这些开口可能与其他锁定元件相互作用。
[0023]在任何情况下，由于加压气体的作用，只有预定量的活化辐照靶被保留在第一排出管段中，这与第一锁定元件和至少一个开口的位置之间的距离相对应。
[0024]预定量的活化辐照靶可以根据可用的存储容器的大小进行调整，活化辐照靶通常被储存在这些存储容器中。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种辐照靶移除系统，包括：至少一个存储容器(34)，用于接收来自核反应堆的仪表管系统(12)的活化辐照靶(16)；排出管(30)，包括第一排出管段(38)、第二排出管段(40)以及第一排出管段和第二排出管段(38，40)的连接部；以及连接到所述第一排出管段(38)的加压气体供应装置(52)，用于加压所述排出管(30)；其中，所述第二排出管段(40)与所述仪表管系统(12)相连，并且其中，所述第一排出管段(38)包括：
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分配到所述存储容器(34)的出口(32)；
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第一锁定元件(36)，用于阻止所述活化辐照靶(16)向所述存储容器(34)移动，其中所述第一锁定元件(36)位于所述出口(32)和所述连接部之间；以及
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至少一个开口(46)，位于所述第一锁定元件(36)和所述连接部之间，其中所述加压气体供应装置(52)与所述至少一个开口(46)连接。2.根据权利要求1所述的辐照靶移除系统，其中在所述第一排出管段和所述第二排出管段(38，40)的所述连接部形成顶点(42)，其中所述第一排出管段和所述第二排出管段(38，40)从所述顶点(42)向下指向，其中所述第一锁定元件(36)位于所述出口(32)和所述顶点(42)之间，并且其中所述至少一个开口(46)位于所述第一锁定元件(36)和所述顶点(42)之间。3.根据权利要求1所述的辐照靶移除系统，其中所述至少一个开口(46)包括在所述第一排出管段(38)周向地以相同高度设置的一组开口(46)。4.根据前述权利要求中任一项所述的辐照靶移除系统，其中所述加压气体供应装置(52)包括控制阀(50)，优选为2/2控制阀。5.根据前述权利要求中任一项所述的辐照靶移除系统，其中所述至少一个开口(46)包含在压力密封的封装(48)中。6.根据前述权利要求中任一项所述的辐照靶移除系统，其中第二锁定元件(54)位于源自所述仪表管系统(12)的通路(56)中。7.根据前述权利要求中任一项所述的辐照靶移除系统，其中在所述第一排出管段(38)的不同高度上设置两组或更多组开口(46，46')，并且其中每组开口(46，46')与所述加压气体供应装置(60)相连。8.根据权利要求6所述的辐照靶移除系统，其中所述第一锁定元件(36)和第一组开口(46)之间的距离与所述第一组开口和所述第二组开口(46，46')之间的距离不同。9.根据前述权...
【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山大，
申请(专利权)人：法玛通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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