一种核反应堆在线次临界度监测方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种核反应堆在线次临界度监测方法和系统，方法包括实时获取核反应堆堆内外若干中子探测器测量信号，并对测量信号进行优化得到中子信号以及第一测量信号优选判据；建立核反应堆堆芯三维分析物理模型，并基于反应堆堆芯三维分析物理模型计算得到探测器处中子通量及相应次临界状态的k

【技术实现步骤摘要】
一种核反应堆在线次临界度监测方法和系统


[0001]本专利技术属于核反应堆监测
，具体涉及一种核反应堆在线次临界度监测方法和系统。

技术介绍

[0002]核反应堆堆芯的中子通量测量主要基于活化法离线测量或堆内探测器在线测量，而堆内探测器测量时可采用固定测量和移动测量方式。
[0003]根据法规要求，在反应堆装卸料过程、或物理启动试验前的控制棒调试过程，为确保核安全，需要测量反应堆的次临界度，在反应堆零功率物理试验时，也需要测量反应堆次临界度，为校核理论计算提供数据。
[0004]现有测量方法为中子源倍增法，该方法测量原理简单，测量设备容易获得，适用于各种复杂的情况。但该方法基于点堆模型，测量过程受中子通量高次谐波、中子通量分布空间效应以及源中子价值变化的影响，测量结果存在误差，在深次临界状态下进行测量误差较大，在某些接近临界的测量状态甚至会出现次临界度低估的情况。因此，在次临界度测量过程中直接使用该方法存在不确定性。
[0005]现有次临界度测量方法基于点堆模型，将探测器处的计数视为堆内的平均水平进行比较。然而对于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核反应堆在线次临界度监测方法，其特征在于，包括：实时获取核反应堆堆内外若干中子探测器测量信号，并采用伽马中子信号分离优化算法对测量信号进行优化得到中子信号以及第一测量信号优选判据；所述第一测量信号优选判据与中子探测器测量信号中的伽马信号和中子信号的信噪比相关；建立核反应堆堆芯三维分析物理模型，并基于所述反应堆堆芯三维分析物理模型计算得到探测器处中子通量及相应次临界状态的k
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值；基于探测器处中子通量及相应次临界状态的k
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值，采用修正算法计算得到中子探测器测量信号的修正因子以及第二测量信号优选判据；所述第二测量信号优选判据与修正因子接近1的程度相关；基于探测器测量信号的修正因子，对各探测器的中子信号进行修正并根据第一测量信号优选判据和第二测量信号优选判据确定次临界度监测结果。2.根据权利要求1所述的一种核反应堆在线次临界度监测方法，其特征在于，所述伽马中子信号分离优化算法具体为：实时获取核反应堆堆内外n个中子探测器的测量信号；采用伽马分析识别技术，实现n个所述中子探测器测量信号中的中子信号与伽马信号的识别，将伽马信号识别分离，仅保留中子信号；获得n个所述中子探测器测量信号中的伽马信号和中子信号的信噪比；将n个所述信噪比按大小排序，作为第一测量信号优选判据。3.根据权利要求1所述的一种核反应堆在线次临界度监测方法，其特征在于，建立核反应堆堆芯三维分析物理模型，具体为：采用蒙特卡罗方法进行核反应堆堆芯三维分析物理模型建模；所述三维分析物理模型在开始在线监测前，进行典型工况验证校核，以保证所述三维分析物理模型在实测临界棒位计算获得k
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值，其计算偏差在0.995～1.005范围内。4.根据权利要求3所述的一种核反应堆在线次临界度监测方法，其特征在于，基于所述反应堆堆芯三维分析物理模型计算得到探测器处中子通量及相应次临界状态的k
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值，具体包括：基于所述三维分析物理模型，采用蒙特卡罗方法的固定源分析方法，计算得到基准次临界状态和待测次临界状态下的各探测器处中子通量；基于所述三维分析物理模型，采用蒙特卡罗方法的临界源分析方法，计算得到基准临界状态和待测临界状态下的的k
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值。5.根据权利要求4所述的一种核反应堆在线次临界度监测方法，其特征在于，计算得到基准次临界状态和待测次临界状态下的各探测器处中子通量，具体包括：根据实际情况，在堆内或堆外中子源位置布置中子源及燃料裂变源，通过固定源问题求解方式，在测量开始前计算分析得到基准次临界状态下的探测器处中子通量，并在在线监测过程中，根据待测次临界状态下的控制棒参数，获得待测次临界状态下的探测器处中子通量；根据实际情况，在堆内燃料处布置初始裂变源，跳出预设初始循环代后，通过临界源问题求解方式，在测量开始前计算分析得到基准次临界状态下的k
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【专利技术属性】
技术研发人员：汪文聪，牛江，阳林锋，张娜，张一帆，罗子林，李朋洲，周航，谢蒙，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：