一种乏燃料溶解器戽斗卸料有源监测方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种乏燃料溶解器戽斗卸料有源监测方法及系统，方法包括：在乏燃料溶解器轴向方向的两侧分别安装γ放射源和探测系统，γ放射源和探测系统均与乏燃料溶解器的卸料测量位置对应；乏燃料溶解器的戽斗卸料后，将其转至卸料测量位置，γ放射源发射的γ射线穿过所述戽斗后进入探测系统，探测系统获取进入其内的γ射线在设定能量区间对应的脉冲计数率N；通过所述脉冲计数率N计算所述戽斗内燃料短段的等效厚度μ，从而可以自动、准确地判断所述戽斗内燃料短段是否倒空。所述戽斗内燃料短段是否倒空。所述戽斗内燃料短段是否倒空。

【技术实现步骤摘要】
一种乏燃料溶解器戽斗卸料有源监测方法及系统


[0001]本专利技术具体涉及一种乏燃料溶解器戽斗卸料有源监测方法及系统。

技术介绍

[0002]在乏燃料后处理流程中，燃料棒被剪切成若干长度约20
‑
50mm的燃料短段，通过溜槽进入溶解器内的14个戽斗之一。随后，溶解器逆时针旋转，使戽斗内的燃料短段在硝酸溶解液内充分溶解，当装满燃料短段的戽斗转动到卸载位置(
⑨
，
⑧
，
⑦
，
⑥
)时，燃料短段被倒空到卸料溜槽中移出溶解器，如图1所示。
[0003]由于燃料短段和溶解液均含有大量的放射性物质，为了保证溶解过程的安全，需开展溶解解器戽斗卸料监测，用于检查戽斗是否倒空，避免燃料短段滞留在戽斗内。由于溶解器整体封闭，且放射性水平极高，人员无法靠近采用常规方法进行监测。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种乏燃料溶解器戽斗卸料有源监测方法，能够自动、准确地监测溶解器戽斗是否倒空，还相应提供一种实现该方法的系统。
[0005]解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是：
[0006]本专利技术提供一种乏燃料溶解器戽斗卸料有源监测方法，包括：
[0007]S1：在乏燃料溶解器轴向方向的两侧分别安装γ放射源和探测系统，γ放射源和探测系统均与乏燃料溶解器的卸料测量位置对应；
[0008]S2：乏燃料溶解器的戽斗卸料后，将其转至卸料测量位置，γ放射源发射的γ射线穿过所述戽斗后进入探测系统，探测系统获取进入其内的γ射线在设定能量区间对应的脉冲计数率N；
[0009]S3：根据所述脉冲计数率N计算所述戽斗内燃料短段的等效厚度μ，当所述戽斗内燃料短段的等效厚度μ大于设定值时，判断所述戽斗内燃料短段未倒空。
[0010]可选地，采用式(1)计算所述戽斗内燃料短段的等效厚度μ：
[0011]N＝N0e
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(1)
[0012]N—所述戽斗卸料后，穿过其进入探测系统的γ射线在设定能量区间对应的脉冲计数率；
[0013]N0—所述戽斗空料时，穿过其进入探测系统的γ射线在设定能量区间对应的脉冲计数率；
[0014]μ—戽斗内燃料短段的等效厚度，单位为m；
[0015]d—γ射线在所述戽斗中的线减弱系数。
[0016]可选地，所述步骤S2之前，还包括：
[0017]所述戽斗空料时，将其转至卸料测量位置，γ放射源发射的γ射线穿过所述戽斗后进入探测系统，探测系统获取进入其内的γ射线在设定能量区间对应的脉冲计数率N0。
[0018]可选地，式(1)采用以下方法获得：
[0019]所述γ放射源采用已知活度的γ放射源，在所述戽斗内加入不同等效厚度的燃料短段，在卸料测量位置，探测系统获取与不同等效厚度的燃料短段对应的脉冲计数率，以脉冲计数率为纵坐标，以燃料短段的等效厚度为横坐标，通过最小二乘法拟合得到含d的式(1)。
[0020]可选地，所述探测系统包括探测器和信号分析处理系统，所述信号分析处理系统与探测器电连接，
[0021]所述探测器接收进入其内的γ射线，并转换为脉冲信号输出，
[0022]所述信号分析处理系统接收探测器输出的脉冲信号，并对其进行处理，以获得与进入探测器内的γ射线在设定能量区间对应的脉冲计数率N。
[0023]本专利技术还提供一种乏燃料溶解器戽斗卸料有源监测系统，包括：γ放射源、探测系统和数据处理器，
[0024]所述γ放射源和探测系统分别安装在乏燃料溶解器轴向方向的两侧，且所述γ放射源和探测系统均与乏燃料溶解器的卸料测量位置对应；
[0025]所述γ放射源用于当乏燃料溶解器的戽斗卸料后并转至卸料测量位置时，发射γ射线，其发射的γ射线穿过所述戽斗后进入探测系统，所述探测系统用于获取进入其内的γ射线在设定能量区间对应的脉冲计数率N；
[0026]所述数据处理器与探测系统电连接，用于根据所述脉冲计数率N计算所述戽斗内燃料短段的等效厚度μ，并判断所述戽斗内燃料短段的等效厚度μ是否大于设定值时，当判断结果为“是”时，输出所述戽斗内燃料短段未倒空的报警信号。
[0027]可选地，所述数据处理器根据式(1)计算所述戽斗内燃料短段的等效厚度μ：
[0028]N＝N0e
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(1)
[0029]N—所述戽斗卸料后，穿过其进入探测系统的γ射线在设定能量区间对应的脉冲计数率；
[0030]N0—所述戽斗空料时，穿过其进入探测系统的γ射线在设定能量区间对应的脉冲计数率；
[0031]μ—戽斗内燃料短段的等效厚度，单位为m；
[0032]d—γ射线在所述戽斗中的线减弱系数。
[0033]可选地，所述探测系统还用于当所述戽斗空料并转至卸料测量位置时，接收γ放射源发射并穿过所述戽斗的γ射线，且获得进入其内的γ射线在设定能量区间对应的脉冲计数率N0。
[0034]可选地，所述探测系统还用于在所述戽斗内加入不同等效厚度的燃料短段并处于卸料测量位置时，接收已知活度的γ放射源发射并穿过所述戽斗的γ射线，且获取与不同γ射线在设定能量区间对应的脉冲计数率，
[0035]所述数据处理器还用于以脉冲计数率为纵坐标，以燃料短段的等效厚度为横坐标，通过最小二乘法拟合得到含d的表达式(1)。
[0036]可选地，所述探测系统包括探测器和信号分析处理系统，
[0037]所述探测器用于接收进入其内的γ射线，并转换为脉冲信号输出，
[0038]所述信号分析处理系统与探测器电连接，用于接收探测器输出的脉冲信号，并对
其进行处理，以获得与进入探测器内的γ射线在设定能量区间对应的脉冲计数率N。
[0039]本专利技术中，通过在乏燃料溶解器卸料测量位置的两侧分别设置γ放射源和探测系统，当乏燃料溶解器的戽斗卸料后并转至卸料测量位置时，γ放射源发射的γ射线穿过戽斗后进入探测系统，若戽斗内还残留有未倒空的燃料短段，γ射线将与燃料短段发生反应，导致其强度产生衰减，探测系统获取进入其内的γ射线在设定能量区间对应的脉冲计数率N，由于脉冲计数率精度有限，难以通过比较穿过戽斗前、后的脉冲计数率判断戽斗内燃料短段是否倒空，本专利技术根据该脉冲计数率N计算戽斗内燃料短段的等效厚度μ，从而可以准确判断戽斗内燃料短段是否倒空。
附图说明
[0040]图1为溶解器戽斗的位置示意图；
[0041]图2为溶解器戽斗卸料的侧视图；
[0042]图3为乏燃料溶解器戽斗卸料有源监测方法的示意图；
[0043]图4为探测系统与数据处理器的连接示意图。
具体实施方式
[0044]下面将结合本专利技术中的附图，对专利技术中的技术方案进行清楚、完整的描述，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种乏燃料溶解器戽斗卸料有源监测方法，其特征在于，包括：S1：在乏燃料溶解器轴向方向的两侧分别安装γ放射源和探测系统，γ放射源和探测系统均与乏燃料溶解器的卸料测量位置对应；S2：乏燃料溶解器的戽斗卸料后，将其转至卸料测量位置，γ放射源发射的γ射线穿过所述戽斗后进入探测系统，探测系统获取进入其内的γ射线在设定能量区间对应的脉冲计数率N；S3：根据所述脉冲计数率N计算所述戽斗内燃料短段的等效厚度μ，当所述戽斗内燃料短段的等效厚度μ大于设定值时，判断所述戽斗内燃料短段未倒空。2.根据权利要求1所述的乏燃料溶解器戽斗卸料有源监测方法，其特征在于，采用式(1)计算所述戽斗内燃料短段的等效厚度μ：N＝N0e
‑
ud
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(1)N—所述戽斗卸料后，穿过其进入探测系统的γ射线在设定能量区间对应的脉冲计数率；N0—所述戽斗空料时，穿过其进入探测系统的γ射线在设定能量区间对应的脉冲计数率；μ—戽斗内燃料短段的等效厚度，单位为m；d—γ射线在所述戽斗中的线减弱系数。3.根据权利要求2所述的乏燃料溶解器戽斗卸料有源监测方法，其特征在于，所述步骤S2之前，还包括：所述戽斗空料时，将其转至卸料测量位置，γ放射源发射的γ射线穿过所述戽斗后进入探测系统，探测系统获取进入其内的γ射线在设定能量区间对应的脉冲计数率N0。4.根据权利要求3所述的乏燃料溶解器戽斗卸料有源监测方法，其特征在于，式(1)采用以下方法获得：所述γ放射源采用已知活度的γ放射源，在所述戽斗内加入不同等效厚度的燃料短段，在卸料测量位置，探测系统获取与不同等效厚度的燃料短段对应的脉冲计数率，以脉冲计数率为纵坐标，以燃料短段的等效厚度为横坐标，通过最小二乘法拟合得到含d的式(1)。5.根据权利要求1
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4任一项所述的乏燃料溶解器戽斗卸料有源监测方法，其特征在于，所述探测系统包括探测器和信号分析处理系统，所述信号分析处理系统与探测器电连接，所述探测器接收进入其内的γ射线，并转换为脉冲信号输出，所述信号分析处理系统接收探测器输出的脉冲信号，并对其进行处理，以获得与进入探测器内的γ射线在设定能量区间对应的脉冲计数率N。6.一种乏燃料溶解器戽斗卸料有源监测系统，其特征在于，包括：γ放射源、探测系统和数据处...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐宇虹，刘伟容，苏家豪，王平，王欣，张伟，贺施政，阚琛，胡锡文，宋晓鹏，徐磊，刘忠亮，吴志强，李超，
申请(专利权)人：中国核电工程有限公司，
类型：发明
国别省市：