反應(yīng)堆物理啟動中子注量率探測器研究.pdf

1、反應(yīng)堆長期停堆后,再啟動時,中子源已經(jīng)衰減到很低的水平,堆內(nèi)中子僅僅是鈾核自發(fā)裂變所產(chǎn)生和存在于宇宙射線中的中子,其數(shù)量遠遠低于源量程探測器所能測量的中子水平,在啟動初始階段,中子注量率的變化是非常小的,而源量程中子注量率的變化范圍高達5-6個數(shù)量級,因此,在反應(yīng)堆啟動階段,現(xiàn)有的堆外中子測量系統(tǒng)存在一定的測量盲區(qū)。為消除這種盲區(qū),保證反應(yīng)堆啟動過程中的安全,需要研究寬量程、高靈敏度的中子注量率探測器,即能夠測量很低的中子注量率,同時滿

2、足源量程中子注量率變化范圍。
　　針對反應(yīng)堆啟動過程設(shè)計中子注量率探測器,首先必須知道反應(yīng)堆啟動過程中的中子注量率變化情況。本文對田灣核電站W(wǎng)WER反應(yīng)堆建模,利用蒙特卡羅程序MCNP真實的模擬反應(yīng)堆的幾何結(jié)構(gòu),模擬出反應(yīng)堆啟動時不同控制棒深度的堆外探測區(qū)域的中子注量率分布情況,得到本文的理論依據(jù),通過中子注量率分布情況,確定探測器放置的最優(yōu)位置,加入探測器模型,計算探測效率,得出最佳探測效率的探測器參數(shù)?；谀M的理論基礎(chǔ),通過

3、選擇合適的探頭,設(shè)計出雙探頭的探測器以及雙探頭自動切換電路,雙探頭探測器包括兩個BF3計數(shù)管,分別為低量程高靈敏度大計數(shù)管以及寬量程低靈敏度小計數(shù)管,大管用于啟動開始階段中子注量率很低時的探測,具有高靈敏度的特點;小管用于啟動后階段中子注量率比較高時的探測,具有寬量程的特點;自動切換電路通過CPLD器件實現(xiàn)。設(shè)計出的雙探頭探測器系統(tǒng)具有自動切換量程、探測量程寬,高n、γ分辨率,高靈敏度的特點。計算和實驗結(jié)果表明,雙探頭探測器能夠滿足反應(yīng)