定量评估钒自给能中子探测器瞬发伽马响应电流的方法技术

本发明专利技术属于反应堆堆内监测系统和反应堆安全运行的理论模拟技术领域，具体涉及定量评估钒自给能中子探测器瞬发伽马响应电流的方法。通过栅格计算获得不同燃耗深度下自给能中子探测器所在组件的燃料棒和钒自给能中子探测器发射体中的核素成分与核数密度，使用蒙特卡罗程序根据不同燃耗深度下的燃料棒和钒自给能中子探测器发射体中的核素成分与核数密度分别进行组件内和钒自给能中子探测器内的中子

【技术实现步骤摘要】
定量评估钒自给能中子探测器瞬发伽马响应电流的方法


[0001]本专利技术属于反应堆堆内监测系统和反应堆安全运行的理论模拟
，具体涉及一种在堆芯运行过程中定量评估钒自给能中子探测器瞬发伽马响应电流的方法。

技术介绍

[0002]钒自给能中子探测器是一种以金属钒为发射体材料的堆内固定式探测器，主要由发射体、绝缘体、收集体三个部分组成。核反应堆堆芯内的中子和光子会与三个部分的材料发生反应产生电子，进而形成电流。
[0003]钒自给能中子探测器具有体积小、无需偏压电源、燃耗特性优秀等特点，目前被应用于AP1000、EPR等第三代大型商业压水堆中，可以实时监测堆芯内的中子通量水平，对反应堆堆芯的功率分布实现实时在线监测，大幅提高堆芯的安全性和经济性。其中，自给能中子探测器响应电流是实现基于在线监测的核电厂安全控制与保护的关键参数。
[0004]钒自给能中子探测器响应电流的形成过程非常复杂，不仅堆芯内的中子可以与其反应产生电流，堆芯中的伽马射线也可以与钒自给能中子探测器各部分材料反应产生电流。但是伽马射线产生的电流并不是设计时想要的电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.定量评估钒自给能中子探测器瞬发伽马响应电流的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：读取压水堆堆芯中含有钒自给能中子探测器的燃料组件几何尺寸、材料信息以及该燃料组件中心仪器测量管中放置的钒自给能中子探测器的几何结构和材料信息；步骤2：根据步骤1中获取的压水堆堆芯中所要模拟的燃料组件和钒自给能中子探测器的几何尺寸、材料信息，将燃料栅元沿轴向划分为若干燃耗区域，将钒自给能中子探测器发射体划分为一个燃耗区域，建立二维组件计算模型；步骤3：计算得到源强为nps的钒52衰变电子发射能谱；步骤4：根据步骤1中获取的钒自给能中子探测器的几何尺寸、材料信息以及步骤2中得到的各燃耗区域中的核素构成、各核素的核数密度，将步骤3中得到的源强大小为nps的电子发射能谱作为电子输运方程的固定源项，在钒自给能中子探测器内建立电子输运方程，采用蒙特卡洛方法求解获得钒自给能中子探测器发射体表面的净电子流J1；步骤5：根据步骤3中计算得到的衰变电子源源强nps以及步骤4中计算得到的钒自给能中子探测器发射体表面的净电子流J1，计算中子响应电流的电子逃逸概率ε
n
；步骤6：根据步骤1中读取的燃料组件的几何尺寸、材料信息以及钒自给能中子探测器的几何结构和材料信息，以及步骤2中得到的各燃耗区域中的核素构成、各核素的核数密度，在燃料组件内建立中子
‑
光子
‑
电子耦合输运方程，求解获得钒自给能中子探测器发射体表面的净电子流J2以及钒自给能中子探测器发射体内的光子体通量密度φ
γ,m
；步骤7：根据步骤2中获得的钒自给能中子探测器发射体中的光子通量密度φ
γ,l
，以及步骤6中获得的自给能中子探测器发射体表面的净电子流J2以及钒自给能中子探测器发射体内的光子体通量密度φ
γ,m
，得到瞬发伽马响应电流的灵敏度系数S
γ
；步骤8：根据步骤1中读取的钒自给能探测器几何结构、步骤2中获得的钒自给能中子探测器发射体中的核素构成和各核素的核数密度、步骤5中获得的中子响应电流的电子逃逸概率ε
n
，计算中子响应电流I
n
；步骤9：根据步骤1中读取的钒自给能探测器几何结构、步骤2中获得的钒自给能中子探测器发射体中的光子通量密度φ
γ,l
、步骤7获得的瞬发伽马响应电流的灵敏度系数S
γ
，计算瞬发伽马响应电流I
γ
；步骤10：根据步骤8得到的中子响应电流I
n
以及步骤9得到的瞬发伽马响应电流I
γ
，计算瞬发伽马响应电流的占比R
γ
；步骤11：根据步骤10得到的瞬发伽马响应电流的占比R
γ
，以及堆芯运行过程中在线监测系统中模拟得到的总电流大小I
m
，定量评估出钒自给能中子探测器中瞬发伽...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈理江，杜超，滕良鹏，钱仲悠，黄伟兵，李昂，丁针挺，刘晶，石浩宇，金岚岚，赵一凡，翁家源，
申请(专利权)人：三门核电有限公司，
类型：发明
国别省市：