有源探測器之鎢遮罩塊

核燃料棒235U豐度及其均勻性檢查是確保核燃料棒在核電站反應堆中安全可靠運行的非常重要的品質控制環節,目的是避免燃料棒在反應堆運行過 程中由於任何位置上235U富集度不均勻而產生熱點,這些熱點可能會引起燃料棒破裂,污染冷卻劑,造成停堆。因此,必須對所生產的燃料棒235U富集度及其均勻性進行100%的檢查。

檢測核燃料棒235U富集度及其均勻性的方法分為有源檢測和無源檢測兩種。有源檢測是用252Cf中子源對燃料元件UO2芯塊中235U同位素進行活化,使其發生裂變,從而輻射出很強的185.7KeV的γ射線,再利用γ射線探測器測量,這種方法不僅空間解析度高,而且檢測速度也大為提高,一般在252Cf中子源為1200μg時,單通道檢測速度能達到5m/min。在檢測過程中,需要對放射源進行遮罩。

屏蔽钨块图片

鎢是一種高密度的金屬材料,可用於核電站的遮罩件,理所當然,也被用於有源探測器中的鎢遮罩塊。在相關資料中,小編發現,鎢遮罩塊包括鎢遮罩體,在鎢遮罩體內設有通孔,通孔內裝有導向管,在鎢遮罩體內設有與通孔垂直的方形孔,方形孔的下部設有高度調節塊,在鎢遮罩體上端設有圓柱孔。

有源檢測的遮罩鎢塊能將探測器晶體部分完整的包圍起來,既能夠遮罩252Cf中子源對探測器的影響,又能夠遮罩別的通道內的燃料棒的干擾,遮罩鎢塊中心的方形孔又起到對檢測信號的准直作用,大大提高了探測器的解析度,遮罩鎢塊上端的圓柱孔使探測器的光電倍增管接受信號的部分也被遮罩,大大降低了外界對測量信號的干擾。安裝於鎢遮罩體中心的尼龍導向管能夠對燃料棒進行導向,使燃料棒能夠快速通過探測器的中心,而且對探測器的晶體部分起到保護作用。安裝於鎢遮罩體下端的高度調節塊可以調節探測器的高度,使探測器的中心孔與遮罩鎢塊的中心孔一致,保證燃料棒能夠順利穿過。

使用鎢塊遮罩有源探測器,不僅遮罩效果較好,而且能夠對放射源進行准直,佔用的空間也很小,具有很大的應用空間。