NO131599B

NO131599B -

Info

Publication number: NO131599B
Application number: NO533/73A
Authority: NO
Inventors: G Griss; S Pueschmann; W Grell; R Hurnaus
Original assignee: Thomae Gmbh Dr K
Priority date: 1972-02-10
Filing date: 1973-02-09
Publication date: 1975-03-17
Also published as: BE795257A; NO131599C; CA997342A; FR2181718A1; CS181231B2; CH576476A5; JPS4886885A; RO61191A; FI54126C; IE37347L; PL84740B1; IL41512A0; DE2206385C2; DE2206385A1; NL173525B; IE37347B1; KR780000196B1; GB1412377A; DK137011C; DK137011B

Description

Innretning til å oppdage brudd i hylstere omkring elementer av fisjonerbart materiale i kjernereaktorer som avkjøles av gasstrømmer. Device to detect breaks in casings around elements of fissile material in nuclear reactors that are cooled by gas flows.

Den foreliggende oppfinnelse angår The present invention concerns

overvåkning av kjernereaktorer som avkjø-les av sirkulerende gasstrømmer, og ved-rører spesielt oppdagelse av brudd i hylstere som i slike reaktorer omgir brennstoff-elementene som inneholder et fisjonerbart monitoring of nuclear reactors that are cooled by circulating gas streams, and particularly concerns the detection of breaks in casings that in such reactors surround the fuel elements that contain a fissionable

materiale og/eller et såkalt fertilt materiale som kan gjøres fisjonerbart i kjernereaktoren. material and/or a so-called fertile material that can be made fissionable in the nuclear reactor.

Oppfinnelsen er spesielt anvendbar for The invention is particularly applicable to

heteorgene reaktorer, i hvilke elementer av Heteorganic reactors, in which elements of

et fisjonerbart materiale (f. eks. uran, eller a fissionable material (e.g. uranium, or

en uranlegering eller uranforbindelse, som a uranium alloy or uranium compound, which

eventuelt er anriket på U2S)5) er anbrakt i et possibly enriched with U2S)5) is placed in a

stort antall kanaler (ofte over tusen) som large number of channels (often over a thousand) which

er anordnet i en blokk av et fast modera-torstoff (f. eks. grafitt) og hvor den ved is arranged in a block of a solid medium (e.g. graphite) and where it knows

kjedef isj onen utviklede varme føres bort the heat developed in chain fission is carried away

av gasstrømmer som går gjennom de nevnte kanaler og utveksler varme med de of gas streams that pass through the aforementioned channels and exchange heat with them

nevnte elementer. Men oppfinnelsen kan mentioned elements. But the invention can

forøvrig anvendes generelt i forbindelse otherwise generally used in conjunction

med en hvilken som helst type av kjernereaktorer som avkjøles ved hjelp av gass-strømmer. with any type of nuclear reactor that is cooled by means of gas flows.

Som kjent betyr et brudd i hylsteret As you know, a break in the casing means

som omgir et fisjonerbart element i en which surrounds a fissionable element in a

kjernereaktor at det opptrer betydelige nuclear reactor that there are significant

ulemper, hvorfor et slikt brudd bør oppdages hurtigst mulig. Hylsteret har jo for disadvantages, why such a breach should be detected as soon as possible. The holster has a purpose

det første til oppgave å hindre at det fisjonerbare element angripes av strømmen av the first to the task of preventing the fissionable element from being attacked by the current of

kjølegass og for det annet å hindre at det refrigerant gas and secondly to prevent it

i denne gasstrøm kommer inn sterkt radio- strong radio-

aktive fisjonsprodukter som dannes ved kjedef isj onen av elementets fisjonerbare materiale. active fission products that are formed by the chain fission of the element's fissionable material.

I fransk patent nr. 1 127 618 av 9. 6. 58 har patenthaverne foreslått at man for å oppdage brudd i hylsterne i kjernereaktorer som avkjøles ved sirkulerende gass skal måle radioaktiviteten av de fisjonsprodukter som et slikt brudd slipper ut i avkjøl-ingsgassen, og å foreta denne måling ved hjelp av en eller flere tellere, f. eks. scin-tillasjonstellere, som er anbrakt i banen av gassprøver som tas ut fra reaktorens kjøle-gasskretsløp. In French patent no. 1 127 618 of 9. 6. 58, the patent holders have proposed that in order to detect breaks in the casings in nuclear reactors that are cooled by circulating gas, the radioactivity of the fission products that such a break releases into the cooling gas should be measured, and to make this measurement using one or more counters, e.g. scintillation counters, which are placed in the path of gas samples taken from the reactor's cooling gas circuit.

Når reaktoren inneholder tallrike kanaler er det av økonomiske grunner fordelaktig å overvåke — som foreslått i det nevnte patent — ved hjelp av en og samme ra-dioaktivitetdetektor — en gruppe på flere kanaler fra hvilken detektoren i rekkefølge mottar gassprøver. Fortrinnsvis overvåker andre detektorer, fulgt av registreringsap-parater, kontinuerlig radioaktiviteten hos de fisjonsmaterialer som kommer fra kanalene, hvilket før har skaffet noen ulemper. When the reactor contains numerous channels, it is advantageous for economic reasons to monitor — as proposed in the aforementioned patent — by means of one and the same radioactivity detector — a group of several channels from which the detector successively receives gas samples. Preferably, other detectors, followed by recording devices, continuously monitor the radioactivity of the fission materials coming from the channels, which has previously caused some disadvantages.

De kommuteringer eller omkoplinger som er nødvendige hvis man ved hjelp av en eneste radioaktivitet-detektor skal overvåke utgangsproduktene fra en flerhet av kanaler er hittil blitt foretatt ved hjelp av ventiler, ved hvis hjelp man suksessivt og syklisk kan tilføre detektoren prøver av gassene, som tas ut fra de forskjellige kanaler som overvåkes av detektoren. Disse ventiler kan styres moka,nisk eller fortrinnsvis elektrisk (elektroventiler). Men elektroventilene har uheldigvis en del ulemper, at hvilke de viktigste er de følg-ende: The commutations or switchovers that are necessary if one is to monitor the output products from a plurality of channels with the help of a single radioactivity detector have so far been carried out with the help of valves, with the help of which one can successively and cyclically supply the detector with samples of the gases, which are taken based on the different channels monitored by the detector. These valves can be controlled mechanically or preferably electrically (electrovalves). But the electrovalves unfortunately have a number of disadvantages, the most important of which are the following:

— prisen er høy, — the price is high,

— tetningen byr på store problemer, — ventilenes bevegelige deler er for-holdsvis skjøre, — den store kraft som behøves for styring av ventilene krever store releer, — ventilene tåler dårlig de tempera-turer som de utsettes for i appara-turer som er beregnet på å oppdage brudd i hylsterne. — the sealing presents major problems, — the moving parts of the valves are relatively fragile, — the large force required to control the valves requires large relays, — the valves do not withstand the temperatures to which they are exposed in the apparatus for which they are designed on detecting breaks in the casings.

Den foreliggende oppfinnelses formål er å unngå de ovennevnte ulemper, hvor flere gasstrømmer skal kunne omkoples til en felles radioaktivitetsdetektor, derved at det skaffes en helt statisk omkopling eller kommutering, dvs. uten hjelp av noe bevegelig organ i gasstrømmens bane, dette baseres på at det blant fisjonsproduktene og disses etterfølgere finnes faste stoffers ioner, f. eks. rubidiumioner og cesiumioner, som skriver seg fra spaltning av gassformig krypton resp. xenon. The purpose of the present invention is to avoid the above-mentioned disadvantages, where several gas streams must be able to be switched to a common radioactivity detector, thereby providing a completely static switching or commutation, i.e. without the aid of any moving body in the path of the gas stream, this is based on the fact that the among the fission products and their successors are ions of solid substances, e.g. rubidium ions and cesium ions, which are formed from the splitting of gaseous krypton or xenon.

Oppfinnelsen vedrører en innretning til å oppdage brudd i hylstre som omgir elementene av fisjonerbart materiale i en kjernereaktor som avkjøles av gasstrøm-mer som sirkulerer parallelt gjennom reaktoren under varmeutveksling med elementene basert på bestemmelse av fisjonsprodukter med kort levetid og omfattende minst en detektorenhet, omfattende en samleledning, en eneste radioaktivitetsdetektor beregnet til å måle radioaktiviteten i nevnte samleledning og et visst antall uttaksrør beregnet til hver å ta ut en bestemt fraksjon av nevnte gasstrøm og inn-retningen er karakterisert ved at nevnte enhet omfatter for det første mellom hvert av nevnte uttakningsrør og nevnte samleledning et kammer med et tilstrekkelig volum til å tillate en vesentlig spaltning av kortlevede fisjonsprodukter av radioaktive ioner og omfatter en elektrode som normalt er polarisert negativt for å samle positive radioaktive ioner som er til stede i kammeret og for det annet anordninger for suksessivt og cyklisk å forbinde hver enkelt av de nevnte elektroder med jord. The invention relates to a device for detecting breaks in casings surrounding the elements of fissionable material in a nuclear reactor that is cooled by gas streams circulating parallel through the reactor during heat exchange with the elements based on the determination of short-lived fission products and comprising at least one detector unit, comprising a collection line, a single radioactivity detector intended to measure the radioactivity in said collection line and a certain number of outlet pipes each intended to take out a specific fraction of said gas flow and the device is characterized in that said unit includes, firstly, between each of said outlet pipes and said collection line a chamber of a sufficient volume to allow a substantial cleavage of short-lived fission products of radioactive ions and comprises an electrode normally polarized negatively to collect positive radioactive ions present in the chamber and secondly means for successively and cyclically to connect each of the mentioned electrodes to ground.

Ved hjelp av dette arrangement, som har et elektrostatisk kommuteringsorgan for de forskjellige gasstrømmer og et felles måleorgan tilføres detektoren fra flere uttaksrør etterhvert og cyklisk de radioaktive ioner som er blitt dannet av fisjonsprodukter, som eventuelt er blitt ført ut gjennom de enkelte uttaksrør, altså de ioner som har passert gjennom spaltningskammere hvis elektrode er forbundet med jord og som følgelig ikke har holdt de radioaktive ioner tilbake, hvorved detektoren blir istand til å levere et signal som er be-tegnende for innholdet av fisjonsprodukter i hver enkelt av gasstrømmene. By means of this arrangement, which has an electrostatic commutation device for the different gas streams and a common measuring device, the radioactive ions that have been formed from fission products, which have possibly been carried out through the individual outlet tubes, are supplied to the detector from several outlet tubes gradually and cyclically. ions which have passed through fission chambers whose electrode is connected to earth and which consequently have not retained the radioactive ions, whereby the detector is able to deliver a signal indicative of the content of fission products in each of the gas streams.

Radioaktiviteten i et gitt øyeblikk i en gasstrøm som går ut fra en kjernereaktor består imidlertid i hovedsaken av summen av følgende radioaktiviteter: a) de radioaktive isotoper som i den nevnte gass dannes av ikke radioaktive be-standdeler i denne, under innvirkningen av bombardement med nøytroner fra kjernereaktoren (f. eks. argon 41 og nitrogen 16 som dannes ved nøytronbombardement av argon 40 og nitrogen 15 i luft, når kjøle-fluidumet er luft) og b) fisjonsprodukter (som er kommet inn i kjølegassen gjennom brudd i element-hylsterne) som omfatter — for det første — fisjonsprodukter som har lang levetid og som når kjølegassen sirkuleres tilbake gjennom en kjernereaktor oppviser en radioaktivitet som kan merkes i gassen lang tid etter at disse produkter er kommet inn i However, the radioactivity at a given moment in a gas stream emanating from a nuclear reactor mainly consists of the sum of the following radioactivities: a) the radioactive isotopes which in the said gas are formed by non-radioactive constituents therein, under the influence of bombardment with neutrons from the nuclear reactor (e.g. argon 41 and nitrogen 16 which are formed by neutron bombardment of argon 40 and nitrogen 15 in air, when the cooling fluid is air) and b) fission products (which have entered the cooling gas through breaks in the element envelopes) which includes — firstly — fission products that have a long lifetime and which, when the coolant gas is recirculated through a nuclear reactor, exhibit a radioactivity that can be felt in the gas long after these products have entered

gassen og — for det annet — fisjonsprodukter har kort levetid, og hvis radioaktivitet kan fastlegges bare øyeblikkelig etter at de er kommet inn i avkjølingsgassen, selv om denne sirkuleres tilbake, og dette nettopp på grunn av de sistnevnte produk-ters korte levetid. the gas and — secondly — fission products have a short lifetime, and whose radioactivity can only be determined immediately after they have entered the cooling gas, even if this is circulated back, precisely because of the short lifetime of the latter products.

Det forstås lett at fisjonsproduktene som har lang levetid og de foran nevnte radioaktive isotoper vil bevirke feilaktige måleresultater, idet den eneste radioaktivitet som det gjelder å finne og å måle — hvis man i hvert enkelt øyeblikk vil bestemme mengden av opptredende fisjonsprodukter og/eller disses mengdevise varia-sjon i en gasstrøm — er mengden av kort-varige fisjonsprodukter, hvis det hurtig skal oppdages et brudd i hylsteret og de derav følgende resultater skal kunne føl-ges. It is easily understood that the long-lived fission products and the above-mentioned radioactive isotopes will cause erroneous measurement results, since the only radioactivity that needs to be found and measured — if one wants to determine the amount of occurring fission products and/or their quantity at each individual moment variation in a gas stream — is the amount of short-lived fission products, if a break in the casing is to be detected quickly and the resulting results can be followed.

Av denne grunn består den foretrukne utførelsesform av oppfinnelsen deri at man måler den radioaktivitet, som meddeles de radioaktive ioner, f. eks. rabidium- og cesiumioner, som dannes ved spaltning av gassformet krypton eller xenon, og som har en midlere levetid på noen sekunder. For å oppnå dette blir ionene som kommer til den felles samleledning, etter å ha passert det med spaltningskammere forsynte kommuteringsorgan, oppsamlet i samleledningen ved hjelp av et oppsamlingsorgan, som f. eks. er en elektrode som er blitt påtrykket et negativt potensial. De utlades, mens det stadig samler seg nye ioner av rabidium og cesium. Deres konsentrasjon på samle-elektroden tiltar, og hvis ionesamleperio-den er meget stor går de mot en grense hvor oppsamlingen kompenserer spaltningen av de oppsamlede ioner. Den konsentrasjon av ioner som fås på elektroden ved slutten av et bestemt tidsintervall blir derfor proporsjonal med utviklingen av fisjonsprodukter og viser derfor et eventuelt brudd i et hylster og utviklingen av dette brudd; det er denne konsentrasjon som måles av en radioaktivitetsdetektor, som f. eks. en scintillasjonsteller. For this reason, the preferred embodiment of the invention consists in measuring the radioactivity imparted to the radioactive ions, e.g. rabidium and cesium ions, which are formed by the fission of gaseous krypton or xenon, and which have an average lifetime of a few seconds. To achieve this, the ions which arrive at the common collecting line, after having passed the commutation device provided with splitting chambers, are collected in the collecting line by means of a collecting device, such as e.g. is an electrode that has been applied a negative potential. They are discharged, while new ions of rabidium and cesium are constantly accumulating. Their concentration on the collecting electrode increases, and if the ion collection period is very large, they move towards a limit where the collection compensates for the splitting of the collected ions. The concentration of ions obtained on the electrode at the end of a certain time interval therefore becomes proportional to the development of fission products and therefore shows a possible rupture in a casing and the development of this rupture; it is this concentration that is measured by a radioactivity detector, such as a scintillation counter.

For at hverken aktivitet av et tidligere oppsamlet element eller aktiviteten av gass i dettes nærhet skal komme med i under-søkelsesresultatet, benyttes det en elektronisk registreringsanordning som foretar en måling av differensen mellom begynnelsen og avslutningen av ioneoppsamlingen, hvorved den kontinuerlige komponent som svarer til den normale aktivitet av gassen som sirkulerer gjennom samleledningen elimineres. In order for neither the activity of a previously collected element nor the activity of gas in its vicinity to be included in the examination result, an electronic recording device is used which measures the difference between the beginning and the end of the ion collection, whereby the continuous component corresponding to the normal activity of the gas circulating through the header is eliminated.

Ved bruk av et sådant måleorgan sam-men med et ioneoppsamlingselement, som f. eks. en elektrode, og eliminering av den kontinuerlige komponent, blir den målte aktivitet praktisk talt lik aktiviteten av de partikler som stanses av kommuterings-elektrodene når disse er påtrykket spenning eller er polarisert. When using such a measuring device together with an ion collection element, such as e.g. one electrode, and eliminating the continuous component, the measured activity becomes practically equal to the activity of the particles that are stopped by the commutation electrodes when these are applied voltage or are polarized.

Det er klart at man i måleorganet kan anvende andre midler for å oppnå en slik selektivitet i forhold til fisjonsprodukter som har kort levetid, hvilken selektivitet er den eneste som gjør det mulig at et hylsterbrudd kan oppdages og dets utvik-ling følges hurtig, og det blir senere i denne beskrivelse angitt flere eksempler på slike midler. It is clear that other means can be used in the measuring device to achieve such selectivity in relation to fission products that have a short lifetime, which selectivity is the only one that makes it possible for a casing rupture to be detected and its development to be followed quickly, and that later in this description several examples of such means are given.

Oppfinnelsen skal bli beskrevet nærmere under henvisning til tegningene, som viser eksempler på utførelse av oppfinnelsen. Fig. 1 viser skjematisk et arrangement i henhold til oppfinnelsen. Fig. 2 viser kurver som representerer, i forhold til tiden, de forskjellige elektriske verdier som opptrer ved anvendelse av ar-rangementet i fig. 1. Fig. 3 viser en foretrukken utførelses-form av kommuteringsorganene og måle-innretningen i fig. 1. Fig. 4 viser et snitt etter linjen IV—IV i fig. 3. Fig. 5 er et skjema som viser anvendelse av en flerhet av enheter av den type som er vist på fig. 3 og 4. Fig. 6 viser kurver som er opptegnet i forbindelse med bruk av den i fig. 5 viste anordning. Fig. 7, 8 og 9 viser tre varianter av måleorganet i en innretning i henhold til fig. 1—5. På fig. 1 er det skjematisk vist en kjernereaktor R av den type som har en mode-ratørblokk 1 (f. eks. av grafitt) som på kjent måte er omgitt av en termisk omhylling 2 (f. eks. av stålplate) og en biologisk omhylling 3 (f. eks. av tett betong). Gjennom moderatørblokken 1 går det en rekke parallelle, f. eks. horisontale kanaler, av hvilke bare fire er vist på tegningen, og der er betegnet med 4a—4d, mens en slik reaktor i virkeligheten kan inneholde,-flere tusen kanaler. I hver kanal er det anbrakt ett eller flere elementer 5 av fisjonerbart materiale (f. eks. uran eller en uranforbindelse, eventuelt anriket på U2:t.-). Disse elementer er omgitt av et hylster 7 (f. eks. av aluminium og/eller magnesium). Gass-strømmer 6 går gjennom kanalene 4 for å føre bort den ved fisjon av elementene 5 utviklede'varme. Kjølegasstrømmene (som f. eks. består av luft eller kullsyre under trykk) tilføres fra ledningen 8 og går etter å ha strømmet gjennom kanalene 4 bort gjennom ledningen 9, fra hvilken de eventuelt kari1, føres tilbake ved hjelp av en vifte 10. Et brudd i et hylster i en av kanalene 4 bevirker at radioaktive fisjonsprodukter kommer ut i gasstrømmen 6 som går gjennom vedkommende kanal. Et slikt brudd oppdages ved hjelp av en anordning som omfatter: a) en kommuteringssone som for hver gasstrøm (6) innbefatter: et uttaksrør lia —Ild, eti spaltningskammer 12a—12d, i hvilket det munner inn det tilsvarende ut-takningsrør og som har et tilstrekkelig volum (f. eks. av størrelsesordenen 1—2 liter) til at det i løpet av gjennomgangs-tiden (f. eks. 1—4 sekunder) av prøver fra gasstrømmene (6), som tas ut ved hjelp av rørene (11), blir en betydelig del av xenon og krypton som har kortvarig levetid (noen sekunder) spaltet — under utsendelse av beta-stråler — mens det dannes betastråler og faste rubidium+ og cesium+ -radioaktive ioner, samt en elektrode (13a—13d) som er anbrakt i det tilsvarende kammer og normalt er polarisert av en spenningskilde J, over ledninger 14a—14d med en negativ spenning (av størrelsesordenen 1000 til -H 2000 volt alt etter gasstrykket i kamrene 12, f. eks. + 1500 til -=- 2000 volt for et trykk på 15 atmosfærer) som er tilstrekkelig til å samle de radioaktive ioner, The invention shall be described in more detail with reference to the drawings, which show examples of implementation of the invention. Fig. 1 schematically shows an arrangement according to the invention. Fig. 2 shows curves which represent, in relation to time, the different electrical values which occur when using the arrangement in fig. 1. Fig. 3 shows a preferred embodiment of the commutation means and the measuring device in fig. 1. Fig. 4 shows a section along the line IV—IV in fig. 3. Fig. 5 is a diagram showing the use of a plurality of units of the type shown in fig. 3 and 4. Fig. 6 shows curves which are recorded in connection with the use of the one in fig. 5 shown device. Fig. 7, 8 and 9 show three variants of the measuring device in a device according to fig. 1—5. In fig. 1 schematically shows a nuclear reactor R of the type that has a moderator block 1 (e.g. of graphite) which is surrounded in a known manner by a thermal envelope 2 (e.g. of steel plate) and a biological envelope 3 (e.g. of dense concrete). Through the moderator block 1, a number of parallels run, e.g. horizontal channels, of which only four are shown in the drawing, and are denoted by 4a-4d, while such a reactor may in reality contain several thousand channels. One or more elements 5 of fissionable material (e.g. uranium or a uranium compound, possibly enriched in U2:t.-) are placed in each channel. These elements are surrounded by a casing 7 (e.g. of aluminum and/or magnesium). Gas streams 6 pass through the channels 4 to carry away the heat developed by fission of the elements 5. The cooling gas streams (which e.g. consist of air or carbon dioxide under pressure) are supplied from the line 8 and, after flowing through the channels 4, pass through the line 9, from which they are possibly carried back by means of a fan 10. A break in a sleeve in one of the channels 4 causes radioactive fission products to come out in the gas flow 6 that passes through the relevant channel. Such a break is detected by means of a device comprising: a) a commutation zone which for each gas flow (6) includes: an outlet pipe 11a —Ild, eti cleavage chamber 12a—12d, into which the corresponding outlet pipe opens and which has a sufficient volume (e.g. of the order of 1-2 litres) so that during the review time (e.g. 1-4 seconds) of samples from the gas streams (6), which are taken out using the tubes ( 11), a significant part of the short-lived xenon and krypton (a few seconds) is split — during the emission of beta rays — while beta rays and solid rubidium+ and cesium+ -radioactive ions are formed, as well as an electrode (13a—13d) which is placed in the corresponding chamber and is normally polarized by a voltage source J, across wires 14a—14d with a negative voltage (of the order of 1000 to -H 2000 volts depending on the gas pressure in the chambers 12, e.g. + 1500 to -=- 2000 volts for a pressure of 15 atmospheres) which is sufficient to collect those radioa active ions,

f. eks. av rubidium eller cesium, som er blitt dannet i kamrene 12 og foran disse,, og e.g. of rubidium or cesium, which has been formed in the chambers 12 and in front of these, and

en forbindelseskanal (15a—15d) gjennom hvilken de produkter i vedkommende tilhørende kammer, som ikke holdes tilbake av elektroden 13, kan strømme ut, a connecting channel (15a—15d) through which the products in the relevant associated chamber, which are not held back by the electrode 13, can flow out,

b) en målesone, som felles for alle de overvåkede gasstrømmer 6 omfatter en b) a measurement zone, which is common to all the monitored gas flows 6 includes a

samleledning 16 som passerer under en ra-diokativitetsdetektor D og i hvilken det like over for detektoren er anordnet en opp-samlingselektrode 17, som gjennom en ledning 81 (der er forbundet med en strøm-kilde J2) holdes på et negativt potensial av — 1000 til — 4000 volt, alt. etter den kjøl-ende gass' trykk (f. eks. — 4000 volt ved et trykk på 15 atmosfærer). collection line 16 which passes under a radioactivity detector D and in which a collection electrode 17 is arranged just above the detector, which is held through a line 81 (which is connected to a current source J2) at a negative potential of — 1000 to — 4000 volts, alt. according to the pressure of the cooling gas (eg - 4000 volts at a pressure of 15 atmospheres).

Detektoren D består med fordel av en scintillasjonsteller som er selektivt følsom for betastråler og som inneholder en pa-stille 18 som kan utsende blink (f. eks. et organisk stoff som eksempelvis tetrafenyl-butadien i polystyrol) og det er i dette tilfelle fordelaktig å avkjøle de gjennom rør-ene 11 uttatte gassprøver ved hjelp av ikke viste kjøleanordninger. Etter pastillen 18 følger en fotomultiplikator 19 og en for-forsterker 20, hvorfra en ledning 21 fører til en forsterker 22 og videre til en enhet 23 som former pulsene og tilslutt til en integrator 24, som avleverer et signal som representerer det antall blink som er blitt frembrakt i pastillen. 18 ved hjelp av de radioaktive produkter i samleledningen 16, spesielt av de produkter som er blitt oppsamlet på elektroden 17. Den apparatur som utgjøres av detektoren D og de elektroniske enheter 22, 23 og 24 er vel kjent og behøver derfor ikke nærmere beskrivelse. The detector D advantageously consists of a scintillation counter which is selectively sensitive to beta rays and which contains a pastille 18 which can emit flashes (e.g. an organic substance such as tetraphenyl-butadiene in polystyrene) and it is in this case advantageous to cool the gas samples withdrawn through the pipes 11 by means of cooling devices not shown. After the lozenge 18 follows a photomultiplier 19 and a pre-amplifier 20, from which a line 21 leads to an amplifier 22 and further to a unit 23 that shapes the pulses and finally to an integrator 24, which delivers a signal representing the number of flashes that are been produced in the lozenge. 18 by means of the radioactive products in the collecting line 16, especially of the products which have been collected on the electrode 17. The apparatus which is made up of the detector D and the electronic units 22, 23 and 24 is well known and therefore does not need further description.

Etter detekteringen blir de av rørene 11 uttatte gassprøver ført tilbake til ledningen 9 ved hjelp av en vifte 25 og en ledning 26. After the detection, the gas samples taken from the pipes 11 are returned to the line 9 by means of a fan 25 and a line 26.

For å skaffe en statisk kommutering eller omkopling mellom uttaksrør ene lia— lid benyttes det anordninger som etter hverandre og cyklisk avbryter polarisasjo-nen, dvs. spenningspåtrykkingen på elektroden 13a—13d. I den på fig. 1 viste ut-førelsesform består disse anordninger i hovedsaken av en roterende kommutator S, som drives av en motor M, og et sett av releer L. Motoren M, driver, over en hastig-hetsnedsettende anordning 27 (f. eks. en snekkeskrue og et tannhjul) en ledende arm 28, som samvirker med et sirkulært, ledende bånd 29. Dette siste er fra en spenningskilde 30 gjennom en ledning 82 og fire punkter 31a—31d som hver er forbundet med en klemme av et rele 32a—32d, hvis annen klemme er forbundet med jord eller gods ved 33, mens kildens annen klemme er forbundet med jord ved 34. In order to obtain a static commutation or switching between the outlet tubes one li-lid, devices are used which successively and cyclically interrupt the polarization, i.e. the application of voltage to the electrode 13a-13d. In the one in fig. 1, these devices mainly consist of a rotary commutator S, which is driven by a motor M, and a set of relays L. The motor M, drives, over a speed-reducing device 27 (e.g. a worm screw and a gear) a conductive arm 28, which interacts with a circular conductive band 29. This last is from a voltage source 30 through a wire 82 and four points 31a—31d each of which is connected by a terminal of a relay 32a—32d, if other terminal is connected to earth or goods at 33, while the source's other terminal is connected to earth at 34.

Hver enkelt av viklingene 32 innvirker på et anker 35a—35d, som i releets hvilestilling av en fjær 36 (som vist fra anker-nes 35b—35d vedkommende) holdes slik at en ledning 14 holdes i forbindelse med en ledning 37 som er forbundet med en av kildens Jt klemme, hvis annen klemme er forbundet med jord, men i releets arbeidsstilling forbinder (slik som vist ved ankeret 35a) en ledning 14 og en ledning 38 direkte med jord eller gods. Each of the windings 32 acts on an armature 35a—35d, which in the relay's rest position is held by a spring 36 (as seen from the armatures 35b—35d concerned) so that a wire 14 is held in connection with a wire 37 which is connected to one of the source's Jt terminal, the other terminal of which is connected to earth, but in the relay's working position (as shown by the armature 35a) connects a wire 14 and a wire 38 directly to earth or goods.

For å kunne bestemme bare den aktivitet som svarer til fisjonsprodukter som har kort levetid blir utgangsproduktet fra integratoren 24, som er proporsjonalt med den av detektoren D målte aktivitet, ført til en registrerings- eller nedtegningsan-ordning M, som inneholder to trioder 39 og 40, hvis gittere 41 og 42 er ved en ledning 43 og et anker 44 forbundet med et rele. Når releet er i hvilestilling er gitteret 41 forbundet med utløpet fra integratoren 24, mens gitteret 42 er forbundet med en av en kondensators 45 plater, hvis annen plate er forbundet med jord eller gods. In order to be able to determine only the activity corresponding to short-lived fission products, the output from the integrator 24, which is proportional to the activity measured by the detector D, is fed to a recording or recording device M, which contains two triodes 39 and 40 , whose grids 41 and 42 are connected by a wire 43 and an armature 44 to a relay. When the relay is in the rest position, the grid 41 is connected to the outlet from the integrator 24, while the grid 42 is connected to one of the plates of a capacitor 45, the other plate of which is connected to earth or goods.

Katodene 47 og 48 i triodene 39 og 40 er for det ene forbundet med jord gjennom eri motstand 49 resp. 50 og for det annet forbundet med resp. to innløp til et diffe-rensialvoltmeter 51, hvis viser vil innta en stilling som er avhengig av forskjellen mellom de spenninger som påtrykkes gitterne 41 bg 42. The cathodes 47 and 48 in the triodes 39 and 40 are, on the one hand, connected to ground through eri resistance 49 or 50 and secondly associated with resp. two inlets to a differential voltmeter 51, whose pointer will take a position which is dependent on the difference between the voltages applied to the grids 41 bg 42.

På fig. 1, og også på fig. 5, er det med vanlige piler vist sirkulasjonen av. kjøle-gassen, ved piler med prikket skaft vist sirkulasjonen av faststoff ioner og ved piler med streket skaft vist sirkulasjonen av de uttatte gassprøver bortsett fra faststoff-ionene og piler med dobbelt hode viser rota-sjonsretningen av roterende kommutatorer. In fig. 1, and also in fig. 5, the circulation of is shown with ordinary arrows. the cooling gas, arrows with dotted shafts show the circulation of solid ions and arrows with dashed shafts show the circulation of the extracted gas samples except for the solid ions and arrows with double heads show the direction of rotation of rotary commutators.

Virkemåten av anordningen i fig. 1 skal forklares med henvisning også til fig. 2. The operation of the device in fig. 1 shall be explained with reference also to fig. 2.

Motoren Ml driver kommutatorens S arm 28 med konstant hastighet i pilens F retning, hvorved viklingene 32a—32d ener-giseres i rekkefølge, hvilket har til følge at elektrodene 13a-13d koples til jord i rekke-følge. I den stilling som armen 28 inntar på tegningen inntar ankerne 35 de stillin-ger som er vist med helt opptrukne linjer, og følgelig er elektroden 13a koplet til jord mens elektroden 13b, 13c og 13d er påtrykket høyt negativt potensial Vr Under disse forhold går de gasser, som til stadighet tas ut gjennom rørene 11 fritt inn i kamrene 12, ledningene 15, samleledningen 16 og føres tilbake igjen gjennom ledningen 26. De faste ioner, spesielt rubidium- og cesiumioner, som kommer gjennom rørene 11b—lid tiltrekkes av de polariserte elektroder 13b—13d, mens derimot de som kommer gjennom ledningen lia vil passere tvers gjennom beholderen 12a fordi elektroden 13a i denne er koplet til jord. De nevnte ioner går derfor gjennom røret 15 til samlerøret 16, hvor de tiltrekkes av sam-leelektroden 17, som er permanent påtrykket et høyt negativt potensial V„. The motor M1 drives the commutator S arm 28 at constant speed in the direction of the arrow F, whereby the windings 32a-32d are energized in sequence, which has the effect that the electrodes 13a-13d are connected to ground in sequence. In the position that the arm 28 takes in the drawing, the anchors 35 take the positions shown with solid lines, and consequently the electrode 13a is connected to earth while the electrodes 13b, 13c and 13d are applied to a high negative potential Vr. Under these conditions, they go gases, which are constantly taken out through the tubes 11 freely into the chambers 12, the lines 15, the collection line 16 and are led back again through the line 26. The solid ions, especially rubidium and cesium ions, which come through the tubes 11b—lid are attracted by the polarized electrodes 13b—13d, while, on the other hand, those coming through the line 11a will pass through the container 12a because the electrode 13a in this is connected to earth. The mentioned ions therefore pass through the tube 15 to the collecting tube 16, where they are attracted by the collecting electrode 17, which is permanently impressed with a high negative potential V„.

Følgelig vil detektoren D, som detekterer i hovedsaken aktiviteten av ioner som er samlet på elektroden 17, detektere even-tuell tilstedeværelse av radioaktive ioner, som resulterer hvis fisjonsprodukter tren-ger ut i kanalen 4a, dvs. at det er oppstått et brudd i hylsteret i denne kanal. Etter-som kommutatorarmen 28 kommer i berør-ing med kontaktene 31b—31d detekterer detektoren D etterhvert eventuelle radioaktive ioner som måtte komme fra kamrene 12b—12d og altså fra kanalene 4b—4d. Consequently, the detector D, which mainly detects the activity of ions collected on the electrode 17, will detect the possible presence of radioactive ions, which results if fission products penetrate into the channel 4a, i.e. that a break has occurred in the casing in this channel. As the commutator arm 28 comes into contact with the contacts 31b—31d, the detector D eventually detects any radioactive ions that may come from the chambers 12b—12d and thus from the channels 4b—4d.

I fig. 2 er som ordinater Va, Vb, Vc og Vd avsatt de potensialer, som påtrykkes elektrodene 13a—13d, som funksjon av tiden (abscisse) og kurven I angir utgangs-strømmen fra integratoren 24. Denne kurve I (som viser antallet n av tellinger pr. minutt) omfatter aktive perioder Ia, Ib, Ic og Id (som f. eks. har varigheter Ta på 20—30 sekunder og svarer til de tider da de resp. elektroder 13a—13d er koplet til jord) i løpet av hvilke elektroden 17 suk-sesivt oppsamler de ioner som kommer fra kanalene 15a—15d mens de tilsvarende elektroder 13a—13d koples til jord (altså har potensialet null). I de inaktive perioder li (hvis varighet er minst lik 1,5 Ta) desaktiverer elektroden 17 seg progressivt, for tilkomsten av radioaktive ioner opp-hører fordi alle elektrodene 13 har potensialet V, i disse inaktive perioder. In fig. 2, as ordinates Va, Vb, Vc and Vd, the potentials which are applied to the electrodes 13a-13d are set as a function of time (abscissa) and the curve I indicates the output current from the integrator 24. This curve I (which shows the number n of counts per minute) includes active periods Ia, Ib, Ic and Id (which e.g. have durations Ta of 20-30 seconds and correspond to the times when the respective electrodes 13a-13d are connected to earth) during which the electrode 17 successively collects the ions coming from the channels 15a—15d while the corresponding electrodes 13a—13d are connected to earth (ie the potential is zero). In the inactive periods li (whose duration is at least equal to 1.5 Ta) the electrode 17 deactivates progressively, because the generation of radioactive ions ceases because all the electrodes 13 have the potential V, in these inactive periods.

Man forstår herav formen av kurven I: den detekterte radioaktivitet stiger (først hurtig og deretter langsommere) i en aktiv periode Ia fra j til k, idet oppsamlingen progressivt motbalanseres ved desaktiver-ing. I den følgende Inaktive periode li synker den detekterte radioaktivitet fra k til m, idet det bare foregår desaktivisering og dektoren D ved slutten av perioden li (ved m) bare detekterer restaktiviteten av ioner som var blitt oppsamlet av elektroden 17 i den forutgående aktive periode, samt aktiviteten av gassformige produkter som permanent strømmer gjennom samleledningen 16. Som før angitt har spenningen VL, en større absolutt verdi enn spenningen V,, hvilket er gjort fordi ledningen 16 har et mindre volum enn volumet av hvert av kamrene 12 og gassen følgelig har større hastighet i denne ledning enn i kamrene. One can understand from this the shape of the curve I: the detected radioactivity rises (first quickly and then more slowly) in an active period Ia from j to k, as the accumulation is progressively counterbalanced by deactivation. In the following Inactive period li, the detected radioactivity drops from k to m, since only deactivation takes place and the detector D at the end of the period li (at m) only detects the residual activity of ions that had been collected by the electrode 17 in the previous active period, as well as the activity of gaseous products that permanently flow through the collection line 16. As previously stated, the voltage VL has a greater absolute value than the voltage V, which is done because the line 16 has a smaller volume than the volume of each of the chambers 12 and the gas consequently has a greater speed in this line than in the chambers.

Enheten M har til formål å øke målin-gens følsomhet derved at det bare måles aktiviteten av ioner som er blitt oppsamlet av elektroden 17 i hver aktiv periode, mens man eliminerer summen av restakti-vitet av før oppsamlede ioner og aktiviteten av gassformige produkter (hvilken sum svarer til verdien av aktiviteten i slike punkter som j og m). For å oppnå dette blir i hver av de aktive perioder viklingen 46 matet gjennom kommutatoren S, hvorved forbindelsen 43 mellom gitterne 41 og 42 brytes ved 44, mens i hver inaktiv periode li er potensialene på gitterne 41 og 42 identiske. I en inaktiv periode vil følgelig differensialvoltmeteret 51 vise null (som antydet ved streket tegnet viser 52) fordi gitternes 41 og 42 potensial er ens, i de aktive perioder derimot er bryteren 44 åpen, gitteret 42 beholder det opprinnelig potensial (f. eks. i punktet j) på grunn av eksistensen av kondensatoren 45, mens gitteret 41 får det potensial som svarer til utløpet fra integratoren 24, og som øker progressivt i den aktive periode Ia etter-som elektroden 17 samler opp radioaktive ioner, altså først hurtig og deretter langsommere, når spaltningen begynner å mot-balansere oppsamlingen, viseren 52 forflyt-ter seg da mot høyre (vist helt opptrukket på tegningen). Ved slutten av perioden Ia, ved k, mates ikke lenger viklingen 46 og viseren 52 vender følgelig tilbake til null-stilling. Man får derfor i registreringsap-paratet 53 kurven 54 (fig. 2) i hvilken det tydelig sees periodene Ia, Ib, Ic og Id. Den av detektoren D selv i de inaktive perioder målte radioaktivitet (selv uten tilgang av radioaktive ioner og altså brudd i hylstere) er blitt underlagret av radioaktiviteten I. Man får altså bedre følsomhet og forhold signal/støy, og følgelig bedre selektivitet. The purpose of the unit M is to increase the sensitivity of the measurement by only measuring the activity of ions that have been collected by the electrode 17 in each active period, while eliminating the sum of the residual activity of previously collected ions and the activity of gaseous products (which sum corresponds to the value of the activity in such points as j and m). To achieve this, in each of the active periods the winding 46 is fed through the commutator S, whereby the connection 43 between the grids 41 and 42 is broken at 44, while in each inactive period li the potentials on the grids 41 and 42 are identical. In an inactive period, the differential voltmeter 51 will therefore show zero (as indicated by the line drawn shows 52) because the potential of the grids 41 and 42 is equal, in the active periods, on the other hand, the switch 44 is open, the grid 42 retains its original potential (e.g. in the point j) due to the existence of the capacitor 45, while the grid 41 receives the potential corresponding to the output from the integrator 24, and which increases progressively in the active period Ia as the electrode 17 collects radioactive ions, i.e. first quickly and then more slowly , when the cleavage begins to counterbalance the collection, the pointer 52 then moves to the right (shown fully drawn up in the drawing). At the end of the period Ia, at k, the winding 46 is no longer fed and the pointer 52 consequently returns to the zero position. One therefore obtains in the recording device 53 the curve 54 (fig. 2) in which the periods Ia, Ib, Ic and Id are clearly seen. The radioactivity measured by detector D even during the inactive periods (even without the access of radioactive ions and therefore ruptures in the casings) has been subsumed by the radioactivity I. You thus get better sensitivity and signal/noise ratio, and consequently better selectivity.

For å forbedre følsomheten og selek-tiviteten er det videre fordelaktig å ned-sette kanalenes 15 lengde til den minst mulige, for å unngå at det i disse kanaler dannes ioner som ikke oppfanges av kom-mutatorelektrodene 13. Videre er det fordelaktig å gjøre volumet av samleledningen 16 minst mulig, så det blir minst mulig normalt aktivitert gass som får innvirke på detektoren D. Endelig er det forelaktig å anordne en skjerm 55 omkring detektoren D for å stoppe strålinger fra omgivelsene, f. eks. de som skriver seg fra reaktoren R. In order to improve the sensitivity and selectivity, it is further advantageous to reduce the length of the channels 15 to the smallest possible, in order to avoid that ions are formed in these channels which are not picked up by the commutator electrodes 13. Furthermore, it is advantageous to make the volume of the collecting line 16 as little as possible, so that there is as little as possible normally activated gas that is allowed to affect the detector D. Finally, it is advisable to arrange a screen 55 around the detector D to stop radiation from the surroundings, e.g. those who write from the reactor R.

I fig. 3 og 4 (hvor det er anvendt de samme tall som i fig. 1 for å betegne tilsvarende deler) er det vist en utførelses-form for kommuterings- og målesoner som gir en særlig sammentrengt konstruksjon. Spaltningskamrene 12 utgjøres her av sy-Undersektorer i hver av hvis midte det er anbrakt en plateformet elektrode 13, og hvert kammer 12 mates fra et periferisk rør 11. Meget korte forbindelseskanaler 15 fører til en samleledning 16, i hvis akse er anordnet elektroden 17, som i den sone hvor den ikke skal virke er omgitt av en skjerm 55, (som svarer til skjermen 55 i fig. 1) som er forbundet med jord. De nød-vendige ledninger til elektrodene 13 og 17 er samlet til et knippe 56 (antydet også på fig. 1) fra hvilket ledningene 14 og 81 (fig. In fig. 3 and 4 (where the same numbers as in Fig. 1 have been used to designate corresponding parts) an embodiment of commutation and measurement zones is shown which provides a particularly compressed construction. The splitting chambers 12 are constituted here by sewing sub-sectors in the middle of each of which a plate-shaped electrode 13 is placed, and each chamber 12 is fed from a peripheral tube 11. Very short connecting channels 15 lead to a collecting line 16, in the axis of which the electrode 17 is arranged, which in the zone where it should not work is surrounded by a screen 55, (corresponding to the screen 55 in Fig. 1) which is connected to earth. The necessary wires for the electrodes 13 and 17 are gathered into a bundle 56 (also indicated in fig. 1) from which the wires 14 and 81 (fig.

1) går ut. 1) goes out.

I fig. 3 og 4 er scintillatorpastillen 18, varmeisolert fra gassen, som sirkulerer gjennom samlerøret 16, ved hjelp av en skjerm 57 av vann, som kommer inn ved 58 og strømmer bort ved 59, og avkjølingen er forbedret ved hjelp av ribber 60. I dette tilfelle beror målingen spesielt på gamma-stråler, da skjermen 57 hindrer passering av betastråler i større eller mindre grad. Man kan anvende samme scintillator som foran nevnt, men det foretrekkes å benytte en som består av natriumjodid som er ak-tivert med tallium. In fig. 3 and 4, the scintillator lozenge 18 is thermally insulated from the gas circulating through the header 16 by means of a screen 57 of water, which enters at 58 and flows out at 59, and the cooling is improved by means of fins 60. In this case the measurement depends in particular on gamma rays, as the screen 57 prevents the passage of beta rays to a greater or lesser extent. One can use the same scintillator as mentioned above, but it is preferable to use one consisting of sodium iodide which is activated with thallium.

Hvis kjernereaktoren som skal overvåkes inneholder et meget stort antall kanaler er det fordelaktig å anordne disse i grupper som hver omfatter flere kanaler, og å overvåke hver enkelt av disse grupper ved hjelp av en enhet av den type som er vist på fig. 3 og 4, idet utgangssignalene 21 fra detektorene D i de forskjellige enheter føres alternativt til en felles elektronisk innretning av den type som er vist i fig. 1 (enhetene 22, 23, 24, M). En slik utførelse er vist på fig. 5, i hvilken det forutsettes overvåking av en gruppe på atten kanaler i en kjernereaktor (ikke vist, men kan være av samme type som reaktoren R i fig. 1) ved hjelp av tre enheter ifølge oppfinnelsen, som hver omfatter en kommuteringssone og en målesone. If the nuclear reactor to be monitored contains a very large number of channels, it is advantageous to arrange these in groups each comprising several channels, and to monitor each of these groups using a unit of the type shown in fig. 3 and 4, with the output signals 21 from the detectors D in the various units being fed alternatively to a common electronic device of the type shown in fig. 1 (units 22, 23, 24, M). Such an embodiment is shown in fig. 5, in which monitoring of a group of eighteen channels in a nuclear reactor (not shown, but may be of the same type as the reactor R in Fig. 1) is assumed by means of three units according to the invention, each of which comprises a commutation zone and a measurement zone .

De atten uttaksrør 11 er delt i tre grupper, og hver av disse grupper ender i en statisk kommutator A,B,C, som har seks spaltningskammere 12 og seks elektroder 13. Hver elektrode 13 påtrykkes normalt et negativt potensial V2 gjennom en ledning 14, et releanker 35 og en ledning 37 som er forbundet med strømkildens J, negative klemme. Syklisk blir hver anker 35 forskjø-vet fra sin hvilestilling (som er representert av ankeret 35Ab) til sin arbeidsstilling (representert av ankeret 35Aa) i hvilken siste det via ledninger forbinder den tilsvarende elektrode 13 med jord, på grunn av matningen av den tilsvarende vikling 32. The eighteen outlet tubes 11 are divided into three groups, and each of these groups ends in a static commutator A,B,C, which has six splitting chambers 12 and six electrodes 13. Each electrode 13 is normally applied a negative potential V2 through a line 14, a relay armature 35 and a wire 37 which is connected to the current source's J, negative terminal. Cyclically, each armature 35 is moved from its rest position (represented by the armature 35Ab) to its working position (represented by the armature 35Aa) in which latter it connects the corresponding electrode 13 to earth via wires, due to the feeding of the corresponding winding 32.

Det forefinnes altså tre samlinger LA, Lp, Lc som likner samlingen L i fig. 1, og som påvirkes ved hjelp av en roterende kommutator Sp som er analog med kommutatoren S i fig. 1 men har atten kontakter 31Aa, 31Ba, 31Ca, 31Ab svarende til atten sektorer Aa, Ba, Ca, Ab i de stat-iske kommutatorer A,B,C. Kommutatoren Sj har en bevegelig arm 28,, som samarbeider med kontaktene 31, som er forbundet med viklinger 32 ved hjelp av ledninger 83, og med et sirkulært, ledende bånd 29,, som ved ledningen 82 er forbundet med spenningskilden 30, i en registreringsenhet M, som er analog med den som er vist de-taljert i fig. 1. Armen 28j settes i rotasjon med konstant hastighet i pilens Ft retning ved hjelp av en vekselstrømsmotor M, og en oversetning 27. Samtidig settes de av den samme motor M, drevne tannhjul 27, i rotasjon i pilens F2 retning en bevegelig arm 28, i en roterende kommutator S„ som har tre kontakter 61A, 61B, 61c i det tilfelle at det forefinnes tre kommutatorer A,B,C. Oversetningen 27, er slik at armen 282 gjør seks omdreininger mens armen 28, gjør en omdreining. Armen 282 samarbeider med kontaktene 61 og med et sirkulært, ledende bånd 292, som mates fra en strømkilde 302, slik at kommutatoren S2 suksessivt og over ledningene 62A, 62B, 62c sender rektangu-lære pulser, som utgjør et åpningssignal for de normalt blokkerte elektroniske porter PA, PB, Pc, som er anordnet mellom hvert av utløpene 21A, 21H, 21c fra detektorer DA, Dj,, Dc og inngangsledningen 21 til forsterkeren 22, fulgt av samme elektroniske kjede 23, 24, M som i fig. 1. There are thus three collections LA, Lp, Lc which are similar to the collection L in fig. 1, and which is influenced by means of a rotary commutator Sp which is analogous to the commutator S in fig. 1 but has eighteen contacts 31Aa, 31Ba, 31Ca, 31Ab corresponding to eighteen sectors Aa, Ba, Ca, Ab in the static commutators A,B,C. The commutator Sj has a movable arm 28, which cooperates with the contacts 31, which are connected to windings 32 by means of wires 83, and with a circular, conducting band 29, which is connected by the wire 82 to the voltage source 30, in a recording unit M, which is analogous to that shown in detail in fig. 1. The arm 28j is set in rotation at a constant speed in the direction of the arrow Ft by means of an alternating current motor M, and a translation 27. At the same time, by the same motor M, driven gears 27, a movable arm 28 is set in rotation in the direction of the arrow F2, in a rotary commutator S„ having three contacts 61A, 61B, 61c in the event that there are three commutators A,B,C. The translation 27 is such that the arm 282 makes six revolutions while the arm 28 makes one revolution. The arm 282 cooperates with the contacts 61 and with a circular conductive band 292, which is fed from a current source 302, so that the commutator S2 successively and over the wires 62A, 62B, 62c sends rectangular pulses, which constitute an opening signal for the normally blocked electronic ports PA, PB, Pc, which are arranged between each of the outlets 21A, 21H, 21c from detectors DA, Dj,, Dc and the input line 21 to the amplifier 22, followed by the same electronic chain 23, 24, M as in fig. 1.

Virkemåten av anordningen i fig. 5 skal forklares med henvisning også til fig. 6. The operation of the device in fig. 5 shall be explained with reference also to fig. 6.

Når motoren M er satt i gang virker kommutatoren S, på samme måte som S When the motor M is started, the commutator S works, in the same way as S

i fig. 1 og sender signaler VAll, <V>Bil, <V>0a, in fig. 1 and sends signals VAll, <V>Car, <V>0a,

<V>Ai)> <V>Bi)> vci» viic som> v18, releer 32—35 <V>Ai)> <V>Bi)> vci» viic som> v18, relays 32—35

syklisk forbinder elektrodene 13 i seksjonene Aa, Ba, Ca, Ab, Bb, Cb, Ac med jord. cyclically connects the electrodes 13 in sections Aa, Ba, Ca, Ab, Bb, Cb, Ac to ground.

Følgelig mottar hver av samleledningene 16 ioner av fast stoff fra et av de tilhør-ende kammere 12 i en aktiv periode av varigheten Ta; disse ioner oppsamles av elektroden 17 som stadig holdes på et negativt potensial V2 ved hjelp av kilden J2 og ledningen 81. I en følgende inaktiv periode, hvis varighet Ti er lik 5Ta (i hvilken de to andre samleledninger 16 tilføres faste ioner) kommer det ikke ioner inn i denne ledning 16 og dens elektrode kan deaktivere seg ved spaltning av de tidligere oppsamlede ioner. Kommuteringen mellom utløp-ene 21,A, 21H, 21(, av de tre detektorer DA, D|>, Dc skjer ved hjelp av suksessive åpningssignaler UA, U„, U,. som i rekke-følge gjør portene PA, PH, P(, passerbare i de aktive perioder av deres tilhørende elektroder 17. Consequently, each of the collecting lines 16 receives solid matter ions from one of the associated chambers 12 in an active period of duration Ta; these ions are collected by the electrode 17 which is constantly maintained at a negative potential V2 by means of the source J2 and the line 81. In a following inactive period, whose duration Ti is equal to 5Ta (in which the two other collection lines 16 are supplied with solid ions) no ions into this line 16 and its electrode can deactivate by splitting the previously collected ions. The commutation between the outlets 21,A, 21H, 21(, of the three detectors DA, D|>, Dc takes place with the help of successive opening signals UA, U„, U,. which in turn make the gates PA, PH, P(, passable in the active periods of their associated electrodes 17.

I en første periode, som svarer til den på fig. 5 viste stilling av armene 28, og 282 blir de ioner som er dannet ved spaltnin-ger i kammeret 12 i seksjonen A;l detektert av detektoren DA og utgangssignalet fra denne detektor går til forsterkeren 22, da porten PA er åpen. Portene P„ og P(. er blokkert, for de mottar intet signal. I løpet av de følgende perioder blir seksjonene Ba, Ca, Ab, Bb, Cb, Ac overvåket suksessivt, på grunn av rotasjonen av armene 28, og 28c som er synkronisert av oversetningen 27,. In a first period, which corresponds to the one in fig. 5 shown position of the arms 28, and 282, the ions formed by fissions in the chamber 12 in the section A;l are detected by the detector DA and the output signal from this detector goes to the amplifier 22, as the gate PA is open. The ports P„ and P(. are blocked, for they receive no signal. During the following periods, the sections Ba, Ca, Ab, Bb, Cb, Ac are monitored successively, due to the rotation of the arms 28, and 28c which are synchronized by the translation 27,.

Som det sees blir utløpet fra hver enkelt kanal i kjernereaktoren analysert i løpet av en periode Ta, og den port som svarer til detektoren D passeres i løpet av en periode på ca. 2Ta, som innbefatter denne periode. Den til denne detektor hørende elektrode 17 mottar så ikke lenger ioner i en periode Ti = 5 Ta, hvorved den får tid til å deaktiveres, før det kommer ioner fra den følgende kanal som overvåkes av den samme detektor D. Det tar en tid av 36Ta å undersøke atten kanaler, hvilket svarer til 18 minutter når Ta er lik 30 sekunder, og dette greier seg fullstendig for overvåkning av brudd i en kjernereaktors hylstere. As can be seen, the discharge from each individual channel in the nuclear reactor is analyzed during a period Ta, and the port corresponding to the detector D is passed during a period of approx. 2Ta, which includes this period. The electrode 17 belonging to this detector then no longer receives ions for a period Ti = 5 Ta, whereby it has time to deactivate, before ions arrive from the following channel which is monitored by the same detector D. It takes a time of 36Ta to examine eighteen channels, which corresponds to 18 minutes when Ta is equal to 30 seconds, and this is completely fine for monitoring breaks in a nuclear reactor's casings.

Signalet som går ut fra integrator 24, og som er suksessivt og syklisk en funksjon av mengden av fisjonsprodukter som er blitt frigjort i de atten overvåkede kanaler, sendes til en registreringsanordning M av samme type som i fig. 1, slik at man får nedtegnet en kurve 54, som bare angir de aktiviteter som svarer til de fisjonsprodukter med kort levetid som blir oppsamlet på samleelektrodene 17. The signal emanating from integrator 24, which is successively and cyclically a function of the amount of fission products released in the eighteen monitored channels, is sent to a recording device M of the same type as in fig. 1, so that a curve 54 can be recorded, which only indicates the activities that correspond to the short-lived fission products that are collected on the collecting electrodes 17.

I stedet for å samle opp ioner i målesonen ved hjelp av en elektrode som holdes på et potensial V2 av størrelsen — 1000 a — 4000 volt, kan man anvende andre opp-samlingselementer. Instead of collecting ions in the measurement zone by means of an electrode which is held at a potential V2 of the size — 1000 a — 4000 volts, other collection elements can be used.

Eksempelvis kan man som vist i fig. 7 og som beskrevet i det foran nevnte franske patent nr. 1 127 618, stanse de faste radioaktive ioner ved hjelp av et filtrerende bånd 70 (bestående f. eks. av fibere hvis diameter er av størrelsesordenen 1 mi-kron), som beveges intermitterende mellom en leveringsspole 71 og en opptagerspole 72. De faste partikler, f. eks. de radioaktive ioner, stanses av dette bånd 70 (pil med prikket skaft) mens gassene går gjennom filteret (pil med streket skaft) og ledes tilbake igjen gjennom ledningen 26. Den intermitterende fremføring av båndet 70 styres synkront med kommuteringen av jordkoplingene av elektrodene 13, slik at båndet føres frem en lengde som er praktisk talt lik diameteren av røret 26 i løpet av en periode li som atskiller to aktive perioder. For example, as shown in fig. 7 and as described in the aforementioned French patent No. 1,127,618, they stop solid radioactive ions by means of a filtering belt 70 (consisting, for example, of fibers whose diameter is of the order of 1 micron), which is moved intermittently between a delivery coil 71 and a recording coil 72. The solid particles, e.g. the radioactive ions are stopped by this band 70 (arrow with a dotted shaft) while the gases pass through the filter (arrow with a dashed shaft) and are led back again through the line 26. The intermittent advance of the band 70 is controlled synchronously with the commutation of the ground connections of the electrodes 13, so that the tape is advanced a length which is practically equal to the diameter of the tube 26 during a period li which separates two active periods.

Eller man kan, som vist på fig. 8, anvende en bevegelig samleelektrode 73 som gjør det mulig å holde detektoren D borte fra kjølegassen, hvilket nedsetter den grunnstøy som skyldes denne gass' radioaktivitet. Den bevegelige elektrode 73 kan være en tråd eller et bånd av metall, som danner en lukket sløyfe og som beveges intermitterende i de inaktive perioder li ved hjelp av ruller 74 og påtrykkes et potensial V2 ved hjelp av en børste 81,, som gjennom en ledning 81 er forbundet med en spenningskilde J.3. Tråden eller båndet 73 samler opp de radiokative ioner og fører dem foran scintillatoren 18 i en detektor D, mens de radioaktive gasser ikke trans-porteres av elektroden. Forøvrig blir argon 41 omdannet til ikke radioaktivt kalium 41. Or you can, as shown in fig. 8, use a movable collecting electrode 73 which makes it possible to keep the detector D away from the cooling gas, which reduces the background noise due to the radioactivity of this gas. The movable electrode 73 can be a wire or a band of metal, which forms a closed loop and which is moved intermittently during the inactive periods li by means of rollers 74 and a potential V2 is applied by means of a brush 81, as through a wire 81 is connected to a voltage source J.3. The wire or band 73 collects the radioactive ions and leads them in front of the scintillator 18 in a detector D, while the radioactive gases are not transported by the electrode. Incidentally, argon 41 is converted into non-radioactive potassium 41.

De i fig. 7 og 8 viste utførelsesformer er fordelaktige i de tilfelle at et stort antall kanaler overvåkes av en og samme detektor D, for hvis aktiviteten varierer meget fra en kanal til en annen, og det til hver kanal er tilknyttet en spesiell porsjon av filteret eller den bevevegelige elektrode, vil denne porsjon bare føre foran detektoren de oppsamlede ioner som svarer til denne kanal; man unngår på denne måte feilmål-inger som skyldes aktivitet av ioner fra den forangående kanal som ikke ennå er deak-tivitert. Those in fig. The embodiments shown in Figures 7 and 8 are advantageous in the case that a large number of channels are monitored by one and the same detector D, for if the activity varies greatly from one channel to another, and to each channel is associated a special portion of the filter or the movable electrode, this portion will only lead in front of the detector the collected ions that correspond to this channel; in this way, incorrect measurements are avoided due to the activity of ions from the preceding channel which has not yet been deactivated.

Fig. 9 viser en utførelsesform hvor man i ledningen 16 i målesonen anvender en metall vegg 75, som f. eks. avkjøles ved hjelp av et strømmende kjølemiddel 76, mens den Fig. 9 shows an embodiment in which a metal wall 75 is used in the line 16 in the measurement zone, which e.g. is cooled by means of a flowing coolant 76, while it

motstående vegg 77 oppvarmes ved hjelp av et strømmende hetemedium 78. Det fås herved en temperaturgradient og dermed en turbulens som begunstiger støtningen av ioner (pil med prikket skaft) mot veg-gen 75, foran hvilkeif man anbringer de-tektorens D scintillator 18. Man kan selv-følgelig også anvende andre midler enn en temperaturgradient for å frembringe en turbulens som begunstiger oppsamlingen av radioaktive ioner på en metallvegg, som f. eks. 75, foran hvilken man plaserer detektoren. the opposite wall 77 is heated by means of a flowing heating medium 78. This results in a temperature gradient and thus a turbulence which favors the impact of ions (arrow with dotted shaft) against the wall 75, in front of which the detector's D scintillator 18 is placed. can of course also use means other than a temperature gradient to produce a turbulence which favors the collection of radioactive ions on a metal wall, such as e.g. 75, in front of which the detector is placed.

I de på fig. 7, 8 og 9 viste utførelses- In those in fig. 7, 8 and 9 showed embodiments

former er utgangen 21 fra detektoren D shapes is the output 21 from the detector D

koplet f. eks. på samme måte som i fig. 1 connected e.g. in the same way as in fig. 1

og 5. and 5.

Uten å overskride oppfinnelsens ram- Without exceeding the scope of the invention

me kan man, for å sikre selektivitet i de- me can, in order to ensure selectivity in de-

tekteringen av fisjonsprodukter av kort levetid i forhold til fisjonsprodukter som har lang levetid og radioaktive isotoper som dannes ved nøytronbombardement inne i kjølegassen, også anvende andre midler enn selektiv oppsamling i sonen 16 og bruk av en registreringsinnretning M; man kan f. eks. nytte forskjeller i natur, energi, the detection of short-lived fission products in relation to long-lived fission products and radioactive isotopes formed by neutron bombardment inside the cooling gas, also using other means than selective collection in zone 16 and the use of a recording device M; you can e.g. use differences in nature, energy,

spaltningstid og/eller fysisk tilstand hos fisjonsprodukter med kort levetid, på den ene side, og tilsvarende hos fisjonsproduk- fission time and/or physical state of fission products with short lifetimes, on the one hand, and correspondingly for fission products

ter med lang levetid og radioaktive isoto- long-lived and radioactive isotopes

per i kjølegassen, på den annen side. per in the cooling gas, on the other hand.

Man kunne også anvende andre typer Other types could also be used

av detektorer enn scintillasjonsdetektorer. of detectors than scintillation detectors.

Ennvidere kan de roterende kommutatorer Furthermore, they can rotary commutators

S, S, og S2 være av en annen type og f. eks. S, S, and S2 be of a different type and e.g.

omfatte en med kammer forsynt trommel som roterer med en konstant hastighet, comprise a chambered drum rotating at a constant speed,

hvilke kammer berører kontakter under ro- which chambers touch contacts during ro-

tasjonen og derved bevirker at det sendes pulser til for det ene releer som styrer kom- the tation and thereby causes pulses to be sent to, on the one hand, relays that control the com-

mutatorer som kopler elektroder 13 til jord og for det annet til porter PA, PB, Pc. mutators which connect electrodes 13 to ground and secondly to ports PA, PB, Pc.

Claims

1. Device for detecting breaks in hysteresis (7) surrounding elements (5) of fissionable material in a nuclear reactor (R) which is cooled by gas streams (6) circulating in parallel through the reactor un-

where heat exchange with the elements based on determination of the short-lived fission products and comprising at least one detector unit comprising a collection line (16), a single radioactivity detector (D) intended to measure the radioactivity in said collection line and a certain number of outlet tubes (11) intended for each take out a specific fraction of said gas flow, characterized in that said unit comprises, firstly, between each of said extraction pipes and said collection line (16) a chamber (12) with a sufficient volume to allow a significant splitting of short-lived fission products of radioactive ions and having an electrode (13) which is normally negatively polarized to absorb the positive radioactive ions present in the chamber and secondly devices (M, S, L) for successively and cyclically connecting each of the mentioned electrodes with ground.

2. Device according to claim 1, characterized in that the chambers (12) in a unit are formed in a cylinder by means of radial partitions, and that the electrodes (13) consist of radial plates which practically divide each chamber into two chambers.

3. Device according to claims 1 or 2, where the radioactivity detector (D) comprises an ion collector element formed by a filtering band (70) which passes through the collecting line (16) characterized in that there are devices for moving the band intermittently in the intervals between each time electrodes (13) in the splitting chambers (12) are connected to earth.

4. Device according to claims 1 or 2, comprising a metal band loop (73) designed to collect ions that pass through the collection line (16), characterized in that it comprises devices for passing this hoop across the collection line in front of the radioactivity detector (D) in an intermittent manner in the intervals between each time electrodes (13) in the cleavage chambers (12) are connected to earth.

5. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that a screen (57) of a cooling fluid is arranged between the collecting line (16) and the detector (D).

6. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a recording device (M) which finds out the difference between the radioactivity that has been measured from the detector (D) at any moment during a period in which an electrode (13) located in a chamber (12) is connected to earth and the radioactivity measured from the detector at the beginning of said period, as well as by a device (53) which registers the result.

7. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises several units (A, B, C) and that the final result from different detectors (D) is sent to a common electronic chain (22, 23, 24 N) which feeds a single recording device (53).

8. Device according to claim 7, characterized in that between each detector (D) and the common electronic chain (22, 23, 24, M) contains an electronic gate (PA, PB, P0) and means (27,, S2) for cyclically sending opening impulses (UA, UB, U0) to the electronic gates where the ratio between the duration of the cycle where the electrode (13) in different chambers (12) is connected to earth and the duration of the duration of the opening impulses is equal to the number of chambers per unit (A, B, C) and the duration of an opening pulse is greater than that where a pulse is connected to earth.