Патент на изобретение №2355055
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ ОБОЛОЧЕК ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА
(57) Реферат:
Изобретение относится к способам контроля герметичности оболочек тепловыделяющих элементов (твэлов) ядерного реактора и направлено на повышение безопасности эксплуатации ядерных реакторов. Способ включает регистрацию гамма-излучения радионуклидов криптона и ксенона в режиме непрерывного протока пробы газоаэрозольных выбросов реактора через измерительную камеру детектора. Пробу предварительно пропускают через адсорбер цезия и йода. В адсорбере непрерывно регистрируют радионуклиды цезия и йода. Изобретение позволяет повысить число детектируемых радионуклидов в отбираемой из газовоздушных выбросов газоаэрозольных смеси, что позволяет повысить безопасность работы реакторной установки. 1 ил.
Изобретение относится к способам контроля герметичности оболочек тепловыделяющих элементов (твэлов) ядерного реактора и направлено на повышение безопасности эксплуатации ядерных реакторов. При нормальных условиях работы активной зоны ядерного реактора твэлы работают в напряженных температурных и гидродинамических условиях, что может вызвать образование дефектов в оболочке твэла. Через эти дефекты продукты деления (инертные радиоактивные газы (изотопы Хе и Kr), изотопы Cs, изотопы I и другие радионуклиды) поступают в первый контур теплоносителя реактора и далее через возможные негерметичности контура с газовоздушными выбросами поступают в атмосферу. Контроль за изменением концентрации продуктов деления в теплоносителе или в газовоздушных выбросах реакторной установки является эффективным идентификатором наличия негерметичных твэлов во время работы реактора. Известно определение негерметичности (повреждения) оболочек твэлов по заявке Японии В соответствии с упомянутым изобретением повреждение оболочки твэла определяют, измеряя уровень радиоактивности криптона-85 в выходящем из ядерного реактора газе после его выдержки и снижения активности продуктов деления. Известен способ (авторское свидетельство СССР Повышение информативности контроля достигается за счет измерения концентрации слабоактивных нуклидов в анализируемом газе после прокачивания газа через разделительную емкость (адсорбер с активированным углем), в которой прокачиваемая газовая смесь выдерживается для отделения короткоживущих сильноактивных нуклидов от долгоживущих слабоактивных нуклидов. В этом способе, так же как и в предыдущем, контроль герметичности оболочек твэлов ядерного реактора осуществляют путем детектирования только газообразных продуктов деления (радионуклидов Хе и Kr), и не учитывается вклад других продуктов деления, например радионуклидов Cs и I. Способ контроля герметичности оболочек твэлов ядерного реактора, изложенный в авторском свидетельстве СССР Задачей изобретения является расширение арсенала способов контроля герметичности оболочек твэлов ядерных реакторов. Поставленную задачу решают тем, что в способе контроля герметичности оболочек твэлов ядерного реактора путем регистрации гамма-излучения радионуклидов криптона и ксенона в режиме непрерывного протока пробы газоаэрозольных выбросов реактора через измерительную камеру детектора пробу предварительно пропускают через адсорбер цезия и йода, в котором непрерывно регистрируют радионуклиды цезия и йода. Изобретение поясняется чертежом. На чертеже изображены: стрелками показано направление движения пробы газоаэрозольной смеси, отбираемой непрерывно из газовоздушных выбросов реактора; 1, 5 – свинцовая защита спектрометров; 2, 7 – детекторы спектрометров; 3 – адсорбер цезия и йода; 4, 8 – сосуды Дьюара спектрометров; 6 – измерительная камера детектора ксенона и криптона. Способ осуществляют следующим образом. Организуют непрерывный с постоянным расходом отбор газоаэрозольной смеси из газовоздушных выбросов реактора (проба). Сначала пробу направляют в адсорбер цезия и йода. Адсорбер представляет собой сложный фильтр, состоящий из аэрозольного фильтра и сорбционно-фильтрующей йодной ленты, сложенных вместе. В адсорбере происходит выделение аэрозолей (в том числе цезия) и йода из пробы и их концентрирование. Адсорбер установлен на детектор гамма-излучения (т.е. максимально приближен к чувствительной области детектора). При помощи гамма-спектрометра измеряют гамма-излучение радионуклидов цезия и йода в установленном энергетическом диапазоне. Расчет объемной активности радионуклидов, находящихся в адсорбере (т.е. на сложном фильтре), проводят с помощью ЭВМ, используя градуировочную характеристику спектрометра. Очищенную от аэрозолей и йода газовую смесь (пробу) направляют на регистрацию гамма-излучения радионуклидов ксенона и криптона, для чего ее пропускают через измерительную камеру детектора (проточную емкость охватывающей геометрии, устанавливаемую непосредственно на детектор, которая окружает детектор почти со всех сторон – см. чертеж, эффективность детектора при этом максимальна). При помощи гамма-спектрометра измеряют гамма-излучение радионуклидов ксенона и криптона в установленном энергетическом диапазоне. Расчет объемной активности радионуклидов, находящихся в проточной емкости охватывающей геометрии, проводят с помощью ЭВМ, используя градуировочную характеристику спектрометра. Заявляемый способ позволяет в каждый момент времени производить измерение текущей объемной активности радионуклидов ксенона, криптона, цезия и йода в отбираемой из газовоздушных выбросов газоаэрозольной смеси, что позволяет судить о технологических процессах, происходящих на реакторной установке, и своевременно предотвращать развитие аварийных ситуаций.
Формула изобретения
Способ контроля герметичности оболочек тепловыделяющих элементов ядерного реактора путем регистрации гамма-излучения радионуклидов криптона и ксенона в режиме непрерывного протока пробы газоаэрозольных выбросов реактора, отличающийся тем, что пробу предварительно пропускают через адсорбер цезия и йода, в котором непрерывно регистрируют радионуклиды цезия и йода.
РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||
62-43154, МПК G21C 17/06, опубл. 11.09.1987.