一种反应堆沉积源项的测量分析方法、系统、终端及介质技术方案

本发明专利技术公开了一种反应堆沉积源项的测量分析方法、系统、终端及介质，涉及反应堆放射性测量技术领域，其技术方案要点是：获取目标管道或设备的γ能谱，并依据γ能谱确定沉积源项的放射性核素的种类；依据间隔周期测量目标管道或设备外界的γ剂量率；采用蒙特卡洛方法建立主管道γ剂量率测量时的理论计算模型，并依据理论计算模型计算得到沉积源项和γ剂量率之间的转换因子；结合γ剂量率随时间的变化情况和放射性核素的放射性衰变常数对沉积源项进行分析，得到不同放射性核素的活度水平。本发明专利技术降低了测量期间的工作人员受照剂量，可用于高剂量区域和现场可达性较差时的沉积源项测量分析。测量分析。测量分析。

【技术实现步骤摘要】
一种反应堆沉积源项的测量分析方法、系统、终端及介质


[0001]本专利技术涉及反应堆放射性测量
，更具体地说，它涉及一种反应堆沉积源项的测量分析方法、系统、终端及介质。

技术介绍

[0002]在反应堆运行过程中，一回路结构材料中的铁、镍、钴等会通过腐蚀、磨损等方式进入一回路冷却剂，堆芯内部的结构材料在发生腐蚀并释放到冷却剂中之前已经受到中子照射而具有放射性，堆芯外部产生的腐蚀产物在流经堆内并受到中子照射之后才具有放射性，具有放射性的腐蚀产物称为腐蚀活化产物。冷却剂中的腐蚀活化产物会沉积在一回路相关的管道或设备表面，称作沉积源项。国内外核电站的监测数据和运行经验表明，约80％左右的集体剂量来自于大修期间，其中腐蚀活化产物(沉积源项)贡献了约90％的剂量，一直以来，国内外核电站都将沉积源项调查作为辐射防护的重要工作。沉积源项是核电厂工作场所辐射剂量的主要来源，沉积源项的测量为现场辐射水平的评价分析，同时也可以为辐射水平的降低提供基础数据。根据国内外多年的测量经验，压水堆核电站一回路系统中的沉积源项主要包含
60
Co、
58
Co、
110m
Ag、
124
Sb等。
[0003]沉积的腐蚀活化产物主要是γ放射性核素，沉积源项测量一般在反应堆检修期间，就地测量γ能谱及强度，通过能谱知道是哪些放射性核素，通过强度得到这些核素的活度水平。目前，主要的测量方法是基于高纯锗(HPGe)探测器的就地γ能谱测量。高纯锗探测器能量分辨率高，并且测量结果较为准确、稳定，缺点是高纯锗测量系统存在便携性较差(需要液氮冷却，且准直器较重)、现场可达性较差、高辐射环境下存在能谱测量死时间较大等缺点。管道或设备中的沉积源项会在周围产生γ辐射剂量，γ辐射剂量测量时间短，且相对容易测量，但无法直接得到沉积源项的活度水平。
[0004]因此，如何研究设计一种能够克服上述缺陷的反应堆沉积源项的测量分析方法、系统、终端及介质是我们目前急需解决的问题。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术中的不足，本专利技术的目的是提供一种反应堆沉积源项的测量分析方法、系统、终端及介质，降低了测量期间的工作人员受照剂量，可用于高剂量区域和现场可达性较差时的沉积源项测量分析。
[0006]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0007]第一方面，提供了一种反应堆沉积源项的测量分析方法，包括以下步骤：
[0008]获取目标管道或设备的γ能谱，并依据γ能谱确定沉积源项的放射性核素的种类；
[0009]依据间隔周期测量目标管道或设备外界的γ剂量率；
[0010]采用蒙特卡洛方法建立主管道γ剂量率测量时的理论计算模型，并依据理论计算模型计算得到沉积源项和γ剂量率之间的转换因子；
[0011]结合γ剂量率随时间的变化情况和放射性核素的放射性衰变常数对沉积源项进行分析，得到不同放射性核素的活度水平。
[0012]进一步的，所述γ能谱的获取过程具体为：
[0013]在反应堆停堆后，采用高纯锗探测器对目标管道或设备的外表面进行测量；
[0014]或，依据历史数据预测分析得到沉积源项的放射性核素的种类。
[0015]进一步的，所述γ剂量率采用便携式长杆γ剂量仪进行测量。
[0016]进一步的，所述γ剂量率的间隔周期和测量次数由放射性核素的种类和衰变特点确定，测量次数不少于放射性核素的种类数量，且每次测量时选取相同的测量位置。
[0017]进一步的，所述放射性核素的活度水平获取过程具体为；
[0018]依据转换因子、γ剂量率建立放射性核素的线性方程组；
[0019]将不同次测量得到的线性方程组联合求解，得到不同放射性核素的活度水平。
[0020]进一步的，所述线性方程组的表达式具体为：
[0021]假定放射性核素具有两种，并行两次测量，则第一次测量的γ剂量率为：
[0022]c1×
x1+c2×
x2＝d1[0023]第二次测量的γ剂量率为：
[0024]c1×
x1×
exp(
‑
λ1×▽
t)+c2×
x2×
exp(
‑
λ2×▽
t)＝d2[0025]其中，d1表示第一次测量的γ剂量率；c1、c2分别为两种不同放射性核素与γ剂量率之间的转换因子；
▽
t表示第一次测量与第二次测量的时间差；λ1、λ2分别为两种不同放射性核素的放射性衰变常数；x1、x2分别为两种不同放射性核素的活度水平。
[0026]进一步的，所述γ剂量率的测量次数不小于放射性核素的种类数量，且当测量次数大于放射性核素的种数数量时，采用最小二乘法求解。
[0027]第二方面，提供了一种反应堆沉积源项的测量分析系统，包括：
[0028]核素分析模块，用于获取目标管道或设备的γ能谱，并依据γ能谱确定沉积源项的放射性核素的种类；
[0029]实时采集模块，用于依据间隔周期测量目标管道或设备外界的γ剂量率；
[0030]理论计算模块，用于采用蒙特卡洛方法建立主管道γ剂量率测量时的理论计算模型，并依据理论计算模型计算得到沉积源项和γ剂量率之间的转换因子；
[0031]放射分析模块，用于结合γ剂量率随时间的变化情况和放射性核素的放射性衰变常数对沉积源项进行分析，得到不同放射性核素的活度水平。
[0032]第三方面，提供了一种计算机终端，包含存储器、处理器及存储在存储器并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面中任意一项所述的一种反应堆沉积源项的测量分析方法。
[0033]第四方面，提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行可实现如第一方面中任意一项所述的一种反应堆沉积源项的测量分析方法。
[0034]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0035]本专利技术提出的一种反应堆沉积源项的测量分析方法，能够根据同一位置多个时间点的γ剂量率测量结果，并结合沉积源项中不同的放射性核素自身的衰变特点来分析沉积源项的活度水平，此方法降低了测量期间的工作人员受照剂量，可用于高剂量区域和现场可达性较差时的沉积源项测量分析。
附图说明
[0036]此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：
[0037]图1是本专利技术实施例中的流程图；
[0038]图2是本专利技术实施例中系统框图。
具体实施方式
[0039]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。
[0040]实施例1：一种反应堆沉积源项的测量分析方法，如图1所示，具体由以下步骤实现。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反应堆沉积源项的测量分析方法，其特征是，包括以下步骤：获取目标管道或设备的γ能谱，并依据γ能谱确定沉积源项的放射性核素的种类；依据间隔周期测量目标管道或设备外界的γ剂量率；采用蒙特卡洛方法建立主管道γ剂量率测量时的理论计算模型，并依据理论计算模型计算得到沉积源项和γ剂量率之间的转换因子；结合γ剂量率随时间的变化情况和放射性核素的放射性衰变常数对沉积源项进行分析，得到不同放射性核素的活度水平。2.根据权利要求1所述的一种反应堆沉积源项的测量分析方法，其特征是，所述γ能谱的获取过程具体为：在反应堆停堆后，采用高纯锗探测器对目标管道或设备的外表面进行测量；或，依据历史数据预测分析得到沉积源项的放射性核素的种类。3.根据权利要求1所述的一种反应堆沉积源项的测量分析方法，其特征是，所述γ剂量率采用便携式长杆γ剂量仪进行测量。4.根据权利要求1所述的一种反应堆沉积源项的测量分析方法，其特征是，所述γ剂量率的间隔周期和测量次数由放射性核素的种类和衰变特点确定，测量次数不少于放射性核素的种类数量，且每次测量时选取相同的测量位置。5.根据权利要求1所述的一种反应堆沉积源项的测量分析方法，其特征是，所述放射性核素的活度水平获取过程具体为；依据转换因子、γ剂量率建立放射性核素的线性方程组；将不同次测量得到的线性方程组联合求解，得到不同放射性核素的活度水平。6.根据权利要求5所述的一种反应堆沉积源项的测量分析方法，其特征是，所述线性方程组的表达式具体为：假定放射性核素具有两种，并行两次测量，则第一次测量的γ剂量率为：c1×
x1+c2×
x2＝d1第二次测量的γ剂量率为：c1×
x1×
exp(
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：景福庭，吕焕文，肖锋，高希龙，唐辉，孙启航，谭怡，邓理邻，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：