一种临界事故探测方法技术

本发明专利技术涉及一种临界事故探测方法，属于临界事故探测领域，通过多信号多维度进行临界事故识别及报警，降低了临界识别的漏报率，提高了临界事故报警系统的临界事故识别能力，为工作人员的健康和安全防护提供了有利保证。为了提高临界事故探测精度和灵敏度，根据三维剂量场剂量率分布确定探测器的布置位置，并且在进行累积剂量计算时扣除了正常运行状态下探测器的本底累积剂量，使临界事故判定结果更加准确可信，为工作人员的健康和安全防护奠定了基础。采用本发明专利技术公开的一种临界事故探测方法，具有漏报率低，临界事故识别能力强、判定准确度高以及反应灵敏的优点。度高以及反应灵敏的优点。度高以及反应灵敏的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种临界事故探测方法


[0001]本专利技术属于临界事故探测领域，具体涉及一种临界事故探测方法。

技术介绍

[0002]依据GB15146.9等法规标准，在一个独立区域内，凡涉及总量超过700g
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U、520g
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U、450g钚的易裂变同位素或450g这些同位素的任意组合物的操作活动，必须评价设置临界事故报警系统的必要性。在要求临界事故报警覆盖的区域内，必须提供探测过量辐射剂量或剂量率并发出人员撤离信号的手段。
[0003]因此，一个重要的问题就是如何触发临界事故报警系统发生报警，临界报警系统的设计应能保证在发生所关心的最小临界事故时也可以触发报警，所关心的最小临界事故在GB15146.9中定义为，在无屏蔽条件下，60s内在距反应物体2m处的自由空气中所引起的中子和γ辐射的总吸收剂量为0.2Gy。从这个定义可以看出，所关心的最小临界事故的定义是基于剂量率的。
[0004]然而根据模拟实验可知，这一针对剂量率的临界事故判断标准只能对功率增长较快的临界事故进行识别并发出报警信号。而当发生一些功率增长较缓慢的临界事故时，其剂量率可能低于定义值，在这种情况下，如果未能识别为临界事故，未引起临界事故报警系统报警，工作人员暴露在这个事故下，长时间也会导致累积剂量较高，会对人体造成伤害。
[0005]在这些剂量率在标准要求的0.2Gy/min以下的低功率的临界事故中，除了中子计数器，没有任何仪表可以指示发生了事故，也没有任何的声音或者光线能够指示出发生了事故，却会对工作人员造成伤害，甚至给工作人员带来致命伤害，因此仅根据剂量率进行临界事故识别及报警存在一定的局限性，存在漏报的可能，容易带来巨大的安全隐患。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种临界事故探测方法，基于剂量率和累积剂量的进行临界事故识别及报警，提高了临界事故报警系统的临界事故识别能力，为工作人员的健康和安全防护提供了有利保证。
[0007]为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0008]一种临界事故探测方法，所述方法包括步骤：
[0009]S1、根据标准规定以及厂房实际设备位置设置符合所述标准要求的临界事故源项；
[0010]S2、根据所述临界事故源项信息进行临界事故三维剂量场分析；
[0011]S3、根据所述临界事故三维剂量场剂量率分布，确定探测器的布置位置以及所述探测器的探测限值，所述探测限制包括剂量率限制和累积剂量限制；
[0012]S4、将所述探测器探测数据的剂量率与所述剂量率限值进行比较，当所述探测器探测数据的剂量率超过所述剂量率限值时，则判定为临界事故；
[0013]如果未超过所述剂量率限值，则进一步将所述探测器探测数据的累积剂量与所述
累积剂量限值进行比较，当所述探测器探测的累积剂量超过所述累积剂量限值时，则判定为临界事故。
[0014]这样，在发生微小临界事故时也可以较好地进行探测，以保障操作人员的健康。
[0015]进一步,步骤S1中所述标准为GB15146.9标准，所述GB15146.9标准所规定的剂量率为在距设备2m处产生的剂量率为0.2Gy/min。
[0016]进一步,步骤S2中所述临界事故源项信息包括所述临界事故源项对应设备的粒子数量和能谱。
[0017]进一步,步骤S3中所述探测器的布置位置根据所述三维剂量场剂量率分布确定，所述探测器的剂量率限值为所述探测器的布置位置处对应的三维剂量场剂量率数值，所述探测器的累积剂量限值为所述标准规定时间t与所述剂量率限值之积。
[0018]进一步,步骤S3中所述探测器的布置位置为所述三维剂量场剂量率最大值中心位置处，所述探测器的剂量率限值为所述三维剂量场剂量率最大值，所述探测器的累积剂量限值为所述标准规定时间t与所述三维剂量场剂量率最大值之积。
[0019]进一步,所述探测器包括中子探测器和光子探测器，所述探测器探测数据包括所述中子探测器和所述光子探测器探测数据。
[0020]进一步,所述探测器探测数据的累积剂量为所述探测器探测的原始累积剂量数据减去正常运行时的累积本底剂量后得到的修正累积剂量。
[0021]进一步,正常运行时的累积本底剂量等于正常运行时所述探测器的本地剂量率乘以累积运行时间。
[0022]进一步,步骤S4还包括：当判定为临界事故时，触发临界事故报警。
[0023]进一步,所述标准规定时间t为60s。
[0024]本专利技术的效果在于：本专利技术所公开的一种临界事故探测方法，可以通过多信号多维度进行临界事故识别及报警，降低了临界识别的漏报率，提高了临界事故报警系统的临界事故识别能力，为工作人员的健康和安全防护提供了有利保证。
[0025]进一步为了提高临界事故探测精度和灵敏度，将探测器设置于探测信号强度最大位置处，并且在进行累积剂量计算时扣除了正常运行状态下探测器的本底累积剂量，使临界事故判定结果更加准确可信，，为工作人员的健康和安全防护奠定了基础。
附图说明
[0026]图1为本专利技术实施例示出的一种临界事故探测方法的方法流程图；
[0027]图2为采用符合标准要求的临界事故源项进行三维剂量场分析得到的临界事故时厂房墙壁剂量率分布图。
具体实施方式
[0028]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步描述。
[0029]实施例一
[0030]如图1所示，本专利技术实施例公开一种临界事故探测方法，所述方法包括步骤：
[0031]S1、根据标准要求以及厂房实际设备位置设置符合所述要求的临界事故源项。
[0032]在进行临界事故报警系统设计时，每路通道应包括一个中子探头和一个光子探
头，在实际设计中，应考虑冗余，可同时采用两路或多路信道共同响应，由于每个通道等价，在本实施例中，仅对一路通道进行说明。
[0033]在本实施例中，根据标准GB15146.9中的定义，在距设备2m处产生的剂量率为0.2Gy/min时，即可将所述设备设置为对应的临界事故源项。假设针对某球型设备，计算得到当发生裂变的频率为9.06*E
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次裂变/秒时，即可在距设备2m处产生0.2Gy/min的剂量率，以此作为临界事故源项。
[0034]事实上所述选取的标准不限定于GB15146.9标准，可根据实际情况进行调整。
[0035]S2、根据步骤S1确定的临界事故源项信息进行临界事故三维剂量场分析。
[0036]根据步骤S1确定的临界事故源项信息，确定在发生临界事故时，厂房的三维剂量场。
[0037]临界事故源项信息包括所述源项设备的粒子数量和能谱。
[0038]假设该球型设备位于厂房的中间，且厂房中只有这一个设备，临界事故报警系统拟布置在厂房内的墙壁上。如图2所述，采用步骤S1中的源项，进行三维量场分析计算得到厂房墙壁的剂量率。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种临界事故探测方法，所述方法包括步骤：S1、根据标准规定以及厂房实际设备位置设置符合所述标准要求的临界事故源项；S2、根据所述临界事故源项信息进行临界事故三维剂量场分析；S3、根据所述临界事故三维剂量场剂量率分布，确定探测器的布置位置以及所述探测器的探测限值，所述探测限制包括剂量率限制和累积剂量限制；S4、将所述探测器探测数据的剂量率与所述剂量率限值进行比较，当所述探测器探测数据的剂量率超过所述剂量率限值时，则判定为临界事故；如果未超过所述剂量率限值，则进一步将所述探测器探测数据的累积剂量与所述累积剂量限值进行比较，当所述探测器探测的累积剂量超过所述累积剂量限值时，则判定为临界事故。2.根据权利要求1所述的一种临界事故探测方法，其特征在于：步骤S1中所述标准为GB15146.9标准，所述GB15146.9标准所规定的剂量率为在距设备2m处产生的剂量率为0.2Gy/min。3.根据权利要求2所述的一种临界事故探测方法，其特征在于：步骤S2中所述临界事故源项信息包括所述临界事故源项对应设备的粒子数量和能谱。4.根据权利要求3所述的一种临界事故探测方法，其特征在于：步骤S3中所述探测器的布置位置根据所述三维剂量场剂量率分布确定，所述探测器的剂量率限值为...

【专利技术属性】
技术研发人员：李云龙，刘国明，霍小东，张浩然，邵增，易璇，胡小利，于淼，陈添，
申请(专利权)人：中国核电工程有限公司，
类型：发明
国别省市：