二氧化鈾芯塊鈾-235豐度在線無損檢查方法

2023-07-27 06:00:41 1

專利名稱：二氧化鈾芯塊鈾-235豐度在線無損檢查方法
技術領域：
本發明為一種用於對核電站的燃料元件二氧化鈾芯塊鈾-235豐度在線無損檢查方法。
目前，在核電站燃料元件二氧化鈾芯塊鈾-235豐度在線無損檢查方法中(除中予活化法以外)，均採用二氧化鈾芯塊自身發出的185.7千電子伏特一個能量的伽瑪射線強度與芯塊中鈾-235豐度成正比的方法，即碘化鈉探測器伽瑪射線能譜能譜單峰技術。如美國洛斯阿拉莫斯科學實驗室1970年第4605號報告中第19頁所載《豐度儀-一種測量豐度的簡單方法》一文中指出碘化鈉探測器伽瑪射線能譜單峰方法。其缺點主要是單位時間內所獲得取的數據較少，檢查速度較慢。
本發明的目的就在於克服上述現有檢查方法中的不足之處，而提供一種檢查速度快，獲取數據充分，尤其適用於我國目前核電站情況的二氧化鈾芯塊鈾-235豐度在線無損檢查方法。
本發明的目的可採取下述方法來實現即利用二氧化鈾碘化鈉探測器伽瑪射線能譜雙峰技術和相鄰兩點平均法及加大伽瑪射線的準直縫寬度來對二氧化鈾芯塊鈾-235的豐度進行在線無損檢查。
本發明的方法中所指碘化鈉探測器伽瑪射線能譜雙峰技術為二氧化鈾芯塊自身發出的98千電子伏特和185.7千電子伏特兩種能量的伽瑪射線總強度與芯塊中鈾-235的豐度成正比，所指相鄰兩點平均法為對多定標連續記錄核燃料元件棒中各個位置上二氧化鈾芯塊的98千電子伏特和185.7千電子伏特的伽瑪射線總計數率相鄰兩點進行平均法。
本發明的方法可採用帶孔的碘化鈉探測器、能量甄別器和多定標器對核燃料元件棒進行在線動態檢查。
本發明對核電站的燃料元件二氧化鈾芯塊鈾-235豐度在線無損檢查提供了一種檢查速度快，獲取數據充分的有效手段，尤其適用於我國目前核電站情況。
附圖的圖面說明如下

圖1二氧化鈾芯塊碘化鈉探測器上伽瑪射線能譜圖。
圖2為二氧化鈾芯塊自身發出的98千電子伏特和185.7千電子伏特兩種能量的伽瑪射線總強度(計數率)與芯塊中鈾-235的豐度的關係圖。
本發明的方法中所指碘化鈉探測器伽瑪射線能譜雙峰技術為二氧化鈾芯塊自身發出的98千電子伏特和185.7千電子伏特兩種能量的伽瑪射線總強度與芯塊中鈾-235的豐度成正比的方法，即二氧化鈾芯塊碘化鈉探測器上伽瑪射線能譜上的98千電子伏特和185.7千電子伏特兩個峰的總面積與芯塊豐度成正比的方法。
核電站的燃料元件二氧化鈾芯塊鈾-235的α衰變伴隨有明顯的98千電子伏特和185.7千電子伏特伽瑪射線輻射。如圖1所示，利用高純鍺探測器對二氧化鈾能譜進行分析研究，發現二氧化鈾芯塊碘化鈉探測器上伽瑪射線能譜第一個高峰，即98千電子伏特峰，其主要成分也是鈾-235進行的一系列子體衰變產生的。因此，二氧化鈾芯塊放射出的98千電子伏特和185.7千電子伏特兩種伽瑪射線總強度，即二氧化鈾芯塊碘化鈉探測器伽瑪射線能譜上的98千電子伏特和185.7千電子伏特兩個峰的總面積(圖中陰影部分)，反映二氧化鈾芯塊中鈾-235的豐度，而且與鈾-235豐度成正比。圖2為二氧化鈾芯塊自身發出的98千電子伏特和185.7千電子伏特兩種能量的伽瑪射線總強度(計數率)與芯塊中鈾-235的豐度的關係圖，通過此圖可見它們為直線關係。
採用本發明的方法，可實現對元件棒中二氧化鈾芯塊的豐度進行在線動態檢查。將能量甄別器上、下閾置於包含98千電子伏特和185.7千電子伏特兩個峰，即圖1中橫坐標a、b位置。核燃料元件棒以恆定速度勻速地水平通過帶孔的碘化鈉探測器，多定標器以一定多定標時間連續記錄元件棒中各個位置上的二氧化鈾芯塊自身發出的98千電子伏特和185.7千電子伏特兩種能量的伽瑪射線總強度。記錄結果顯示在顯示器上，如果元件棒中所有的二氧化鈾芯塊豐度都相同，則結果顯示點組成一條平行於X軸的水平線;如果元件棒中某一位置混裝了異常豐度的芯塊，則記錄結果顯示點將偏離水平線。由這些偏離直線的顯示點的數目、位置及偏離直線的差值，可確定混裝異常豐度芯塊在元件棒中的數目、位置及豐度。
為了提高檢查的靈敏度和減少誤報率及漏檢率，需加大伽瑪射線的準直縫寬度。
由於檢查中存在著統計漲落，使得檢測的結果產生誤報和漏報，為此本發明的方法中採用了對多定標器連續記錄核燃料元件棒中各個位置上二氧化鈾芯塊的98千電子伏特和185.7千電子伏特的伽瑪射線計數率進行相鄰兩點平均法，達到減少誤報和漏報的問題。
權利要求
1.本發明為一種用於對核電站的燃料元件二氧化鈾芯塊鈾-235豐度在線無損檢查方法，其特徵在於利用二氧化鈾碘化鈉探測器伽瑪射線能譜雙峰技術和相鄰兩點平均法，及加大伽瑪射線的準直縫寬度。
2.根據權利要求1所述的二氧化鈾芯塊鈾-235豐度在線無損檢查方法，其特徵在於所指碘化鈉探測器伽瑪射線能譜雙峰技術為二氧化鈾芯塊自身發出的98千電子伏特和185.7千電子伏特兩種能量的伽瑪射線總強度與芯塊中鈾-235的豐度成正比。
3.根據權利要求1所述的二氧化鈾芯塊鈾-235豐度在線無損檢查方法，其特徵在於相鄰兩點平均法為對多定標連續記錄核燃料元件棒中各個位置上二氧化鈾芯塊的98千電子伏特和185.7千電子伏特的伽瑪射線計數率相鄰兩點進行平均法。
4.根據權利要求1所述的二氧化鈾芯塊鈾-235豐度在線無損檢查方法，其特徵在於採用帶孔的碘化鈉探測器、能量甄別器和多定標器對核燃料元件棒進行在線動態檢查。
全文摘要
本發明為一種用於對核電站的燃料元件二氧化鈾芯塊鈾-235豐度在線無損檢查方法，其特徵在於利用二氧化鈾碘化鈉探測器伽瑪射線能譜雙峰技術和相鄰兩點平均法，及加大伽瑪射線的準直縫寬度。本發明對核電站的燃料元件二氧化鈾芯塊鈾-235豐度在線無損檢查提供了一種檢查速度快，獲取數據充分的有效手段，尤其適用於我國目前核電站情況。
文檔編號G01T1/16GK1105125SQ9310087
公開日1995年7月12日 申請日期1993年2月5日 優先權日1993年2月5日
發明者劉蘭華, 劉南陔 申請人:河南菲尼科技實業公司