發(fā)布時(shí)間：2025-06-24 06:10

　　作為球床模塊式反應(yīng)堆中燃料元件循環(huán)的重要組成部分，燃耗測(cè)量系統(tǒng)必須對(duì)連續(xù)排出堆芯的燃料球進(jìn)行非破壞性在線測(cè)量，以確定是作為乏燃料球退出循環(huán)，還是將其返回堆芯。 ¹³⁷Cs的活度和燃耗值存在很好的單調(diào)對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此高溫氣冷堆核電站示范工程將利用高純鍺探測(cè)器測(cè)量燃料球中¹³⁷Cs的活度，進(jìn)而根據(jù)燃耗計(jì)算曲線確定其燃耗值。在10兆瓦高溫氣冷試驗(yàn)堆等以前的高溫氣冷堆上也曾運(yùn)行過(guò)類似的系統(tǒng)，但是在高溫氣冷堆核電站示范工程中由于冷卻時(shí)間和測(cè)量時(shí)間更短，情況更為復(fù)雜，具體表現(xiàn)在能譜成分非常復(fù)雜，且本底活度很大，必須重新審視其可行性。本文取得的研究結(jié)果如下：首先優(yōu)化了高純鍺譜儀的工作參數(shù)，使之能在強(qiáng)本底下仍能有很好的能量分辨率，從而能將¹³⁷Cs的全能峰從其周圍的干擾峰中分辨出來(lái)，同時(shí)也確定了準(zhǔn)直器及屏蔽體等的設(shè)計(jì)。接著，用⁶⁰Co和¹³⁷Cs源分別模擬反應(yīng)堆運(yùn)行時(shí)真實(shí)情況下的本底和全能峰計(jì)數(shù)率，利用實(shí)驗(yàn)譜優(yōu)化了譜分析的算法和參數(shù)，最終對(duì)具有典型深燃耗值的燃料球中¹³⁷

【文章頁(yè)數(shù)】：100 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1四代核能系統(tǒng)發(fā)展路線圖

可將其分為四代[1,2]，如圖1.1所示。第一代是19世紀(jì)50年代至60年代開(kāi)發(fā)的原型堆，現(xiàn)在已都不再運(yùn)轉(zhuǎn)。第二代是1970年左右開(kāi)始建設(shè)的大型商用核電站，目前絕大多數(shù)仍屬于這一代。較新的第三代（三代+）正在興建中，包括國(guó)內(nèi)在建的AP1000機(jī)組。圖1.1....

圖1.3137Cs裂變核素的同位素鏈圖

下面先給出一個(gè)簡(jiǎn)化的計(jì)算方法。137Cs裂變核素的同位素鏈圖見(jiàn)圖1.3[32,33]。由圖1.3可以看出，137Cs的來(lái)源圖1.3137Cs裂變核素的同位素鏈圖包括直接裂變、其它核素的衰變和同位素的中子吸收，由于137Xe的產(chǎn)額相對(duì)較大，并且其半衰期比較短，而136Cs....

圖1.4不同燃耗和不同冷卻時(shí)間下燃料球的總γ射線發(fā)射率，冷卻時(shí)間增加會(huì)降低總發(fā)射率

設(shè)計(jì)了一套類似的系統(tǒng)，燃料球衰變冷卻100小時(shí)，測(cè)量時(shí)間平均每球29秒。與此相比HTR-PM中冷卻時(shí)間更短，只有50小時(shí)，單球平均測(cè)量時(shí)間只有20秒。由圖1.4可看出，冷卻時(shí)間縮短會(huì)造成很強(qiáng)的本底干擾。國(guó)內(nèi)也較早開(kāi)始了通過(guò)測(cè)量燃料元件中裂變產(chǎn)物濃度來(lái)確定燃料燃....

圖1.5不同冷卻時(shí)間下137Cs峰附近的能譜（模擬結(jié)果），隨著冷卻時(shí)間的增加，干擾峰的影響越來(lái)越小

137Cs峰周圍的短壽命裂變產(chǎn)物的干擾峰已經(jīng)不存在了，給解譜帶來(lái)了很大的便利，圖1.5顯示了不同冷卻時(shí)間下137Cs的662keV能區(qū)的譜分布，可以看到隨著冷卻時(shí)間的增加，干擾峰的影響越來(lái)越小。其次，HTR-10滿功率運(yùn)行時(shí)，每天排出球125個(gè)，使得系統(tǒng)可獲得相當(dāng)長(zhǎng)....

本文編號(hào)：4052604