【技术实现步骤摘要】
一种RCPB泄漏监测系统及方法
[0001]本专利技术属于辐射监测
，具体涉及一种RCPB泄漏监测系统及方法。
技术介绍
[0002]核动力装置通常由二个密闭的循环回路组成，称一回路和二回路。一回路包括核反应堆(密封在压力容器中)、主冷却水泵、稳压器、蒸汽发生器一次侧等设备，压强保持在120～160个大气压；二回路包括蒸汽发生器二次侧、冷凝器、主冷却水泵等设备。
[0003]为了防止核反应堆内的放射性物质逃逸入环境，避免对人类和环境造成辐射污染，一回路的全部设备和二回路中的蒸汽发生器安装在安全壳或堆舱内。安全壳或堆舱内，一回路反应堆的压力容器、稳压器、主冷却水泵、冷却水管道、蒸汽发生器一次侧设备及与之相连的密封罩、阀门、管道接口等，形成了压水反应堆冷却剂系统的压力边界(RCPB：Reactor Coolant System Boundary)。
[0004]由于制造、安装、磨损、振动、腐蚀等各种原因，一回路内的高温高压冷却水，可能突破压力边界约束，泄漏到安全壳或堆舱中。这种泄漏将产生两个严重后果：一是反应堆冷却水量不足，造成反应堆运行安全事故；二是一回路水中含有的放射性物质进入环境，造成对环境和人类的危害。因此，确保压水反应堆核动力装置一回路压力边界的完整性，对核电厂的安全运行至为重要。为将RCPB的泄漏率控制在一定的范围内，必须对RCPB的泄漏情况进行监测。
[0005]目前，常用的RCPB泄漏放射性监测方法有安全壳放射性气溶胶、碘和惰性气体的放射性活度浓度监测，N
‑>13放射性监测。现有的放射性气溶胶监测、碘和惰性气体的放射性活度浓度监测虽然探测效率高，响应时间短，但由于安全壳大气中的源项无法明确，只能定性测量放射性核素的活度浓度，无法准确定量；而N
‑
13放射性监测由于其半衰期短，约9.96min，对于较低的泄漏水平，往往无法在要求的时间内测量泄漏率值，其应用受到很大限制。
[0006]为了能够定量获得泄漏率，有学者提出可通过对放射性核素F
‑
18进行监测以获得RCPB泄漏的泄漏率，F
‑
18核素是一回路冷却水中的中子活化产物，在一回路冷却水中具有较大的比活度，是主要的辐射场来源。F
‑
18主要是β
+
衰变，半衰期较长，为109.7min。安全壳内F
‑
18核素主要以气溶胶微尘的形态存在，其产额与中子通量水平(反应堆功率)成正比，通过监测安全壳或堆舱取样气体中F
‑
18的比放射性活度浓度，即可判断一回路压力边界是否发生泄漏，并通过计算F
‑
18的放射性比活度，从而求出一回路压力边界F
‑
18的泄漏率。
[0007]现有技术中，还缺乏既能快速定性RCPB泄漏，又能精确测量泄漏率的监测设备。
技术实现思路
[0008]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种RCPB泄漏监测系统，其结构简单，设计合理，实现方便，结合监测方法，能够有效应用在RCPB泄漏的放射性监测中，功能完备，集成度高，兼备对RCPB泄漏的定性和定量监测，使用效果好，便于推
广使用。
[0009]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种RCPB泄漏监测系统，包括取样单元和数据处理单元，所述取样单元包括取样滤纸，所述取样滤纸的上方设置有PIPS探测器和设置在PIPS探测器上部的第一NaI探测器，所述取样滤纸的下方设置有第二NaI探测器，所述PIPS探测器和第二NaI探测器对取样滤纸上收集的αβ气溶胶进行符合探测，所述第一NaI探测器和第二NaI探测器对取样滤纸上的F
‑
18气溶胶进行符合探测；所述数据处理单元包括第一数字多道、第二数字多道和第三数字多道，以及处理αβ射线探测结果的第一数据处理器和处理F
‑
18核素探测结果的第二数据处理器；所述第一数字多道与PIPS探测器和第二NaI探测器的输出端均连接，所述第二数字多道与第一NaI探测器的输出端连接，所述第三数字多道与第一NaI探测器和第二NaI探测器的输出端均连接；所述第一数据处理器与第一数字多道相接，所述第二数据处理器与第二数字多道和第三数字多道均相接。
[0010]上述的一种RCPB泄漏监测系统，所述PIPS探测器包括PIPS硅体、第一高压电源模块和第一前置放大模块，所述第一高压电源模块为PIPS硅体供电，所述第一前置放大模块与PIPS硅体的输出端连接，所述第一数字多道与第一前置放大模块的输出端连接；所述第一NaI探测器包括第一光电倍增管、第二高压电源模块和第二前置放大模块，所述第二高压电源模块为第一光电倍增管供电，所述第二前置放大模块与第一光电倍增管的输出端连接，所述第二数字多道和第三数字多道均与第二前置放大模块的输出端连接；所述第二NaI探测器包括第二光电倍增管、第三高压电源模块和第三前置放大模块，所述第三高压电源模块为第二光电倍增管供电，所述第三前置放大模块与第二光电倍增管的输出端连接，所述第一数字多道和第三数字多道均与第三前置放大模块的输出端连接。
[0011]上述的一种RCPB泄漏监测系统，所述第一数据处理器和第二数据处理器均为ARM处理板。
[0012]本专利技术还公开了一种RCPB泄漏监测的方法，包括以下步骤：
[0013]步骤一、来自安全壳大气或堆舱内的取样气体流经取样滤纸时，气溶胶和F
‑
18核素被取样滤纸收集取样；
[0014]步骤二、所述PIPS探测器对取样滤纸上收集的气溶胶发射出的αβ射线进行探测，所述第一NaI探测器和第二NaI探测器对取样滤纸上收集的F
‑
18气溶胶发射出的γ射线进行探测；
[0015]步骤三、所述第一数字多道符合采集PIPS探测器和第二NaI探测器的探测信号，所述第二数字多道采集第一NaI探测器的探测信号，所述第三数字多道符合采集第一NaI探测器和第二NaI探测器的探测信号；
[0016]步骤四、所述第一数据处理器对第一数字多道传输的数据进行分析处理，获得αβ射线的探测结果，所述第二数据处理器对第二数字多道和第三数字多道传输的数据进行分析处理，获得F
‑
18核素的探测结果。
[0017]上述的一种RCPB泄漏监测方法，步骤四中所述第一数据处理器对第一数字多道传输的数据进行分析处理，获得αβ射线的探测结果的具体过程包括：当所述PIPS探测器的门控信号和第二NaI探测器的门控信号同时到达第一数字多道中的符合电路时，符合电路产生γ计数脉冲，送入第一数据处理器中进行γ计数，第一数据处理器对第一数字多道采集到的能谱进行分析处理，扣除环境本底的γ射线干扰，得到αβ射线的探测结果。
[0018]上述的一种RCPB泄漏监测方法，步骤二中所述第一NaI探测器和第二NaI探测器对取样滤纸上收集的F
‑
18气溶胶发射出的γ射线进行探测的具体过程包括：所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种RCPB泄漏监测系统，包括取样单元和数据处理单元，所述取样单元包括取样滤纸(1)，其特征在于：所述取样滤纸(1)的上方设置有PIPS探测器(2)和设置在PIPS探测器(2)上部的第一NaI探测器(3)，所述取样滤纸(1)的下方设置有第二NaI探测器(4)，所述PIPS探测器(2)和第二NaI探测器(4)对取样滤纸(1)上收集的αβ气溶胶进行符合探测，所述第一NaI探测器(3)和第二NaI探测器(4)对取样滤纸(1)上的F
‑
18气溶胶进行符合探测；所述数据处理单元包括第一数字多道(5)、第二数字多道(6)和第三数字多道(7)，以及处理αβ射线探测结果的第一数据处理器(8)和处理F
‑
18核素探测结果的第二数据处理器(9)；所述第一数字多道(5)与PIPS探测器(2)和第二NaI探测器(4)的输出端均连接，所述第二数字多道(6)与第一NaI探测器(3)的输出端连接，所述第三数字多道(7)与第一NaI探测器(3)和第二NaI探测器(4)的输出端均连接；所述第一数据处理器(8)与第一数字多道(5)相接，所述第二数据处理器(9)与第二数字多道(6)和第三数字多道(7)均相接。2.按照权利要求1所述的一种RCPB泄漏监测系统，其特征在于：所述PIPS探测器(2)包括PIPS硅体(2
‑
1)、第一高压电源模块(2
‑
2)和第一前置放大模块(2
‑
3)，所述第一高压电源模块(2
‑
2)为PIPS硅体(2
‑
1)供电，所述第一前置放大模块(2
‑
3)与PIPS硅体(2
‑
1)的输出端连接，所述第一数字多道(5)与第一前置放大模块(2
‑
3)的输出端连接；所述第一NaI探测器(3)包括第一光电倍增管(3
‑
1)、第二高压电源模块(3
‑
2)和第二前置放大模块(3
‑
3)，所述第二高压电源模块(3
‑
2)为第一光电倍增管(3
‑
1)供电，所述第二前置放大模块(3
‑
3)与第一光电倍增管(3
‑
1)的输出端连接，所述第二数字多道(6)和第三数字多道(7)均与第二前置放大模块(3
‑
3)的输出端连接；所述第二NaI探测器(4)包括第二光电倍增管(4
‑
1)、第三高压电源模块(4
‑
2)和第三前置放大模块(4
‑
3)，所述第三高压电源模块(4
‑
2)为第二光电倍增管(4
‑
1)供电，所述第三前置放大模块(4
‑
3)与第二光电倍增管(4
‑
1)的输出端连接，所述第一数字多道(5)和第三数字多道(7)均与第三前置放大模块(4
‑
3)的输出端连接。3.按照权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘朋波，张祥林，胡卓，陈禹轩，常贤龙，王俊超，李心悦，曲广卫，
申请(专利权)人：陕西卫峰核电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。