CN104332198A - 一种放射性核素γ活度在线测量系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种放射性核素γ活度在线测量系统，该系统包括：γ射线探测器、γ谱仪和计算机，所述γ射线探测器用于获取与核电厂一回路系统相连的辅助系统管道中各种放射性核素γ活度数据，所述γ谱仪用于从所述γ射线探测器获取所述各种放射性核素γ活度数据后进行核素的全能谱分析，所述计算机用于获取所述γ谱仪的分析结果并对该分析结果进行处理。该系统可布置在核电厂辅助厂房，通过γ射线探测器中的高纯锗γ探头对准与核电厂一回路系统相连的辅助系统管道，可在不接触、不破坏回路系统压力边界的情况下进行测量，不影响反应堆本身安全。
Description
技术领域
本发明涉及放射性核素测量设备领域，尤其涉及一种放射性核素γ活度在线测量系统。
背景技术
反应堆冷却剂系统内放射性水平是判断反应堆运行是否正常的一个重要指标。在核电厂运行过程中，必须保持燃料组件和元件完整性，保证一回路的放射性水平低于安全运行限值。为此，在各个核电厂中都配置了取样分析等放射性物质检测手段，用于检测冷却剂中各种放射性核素的γ活度。
传统的核电厂取样分析方法，是一种离线测量技术，存在一定的不足，比如：1)取样时间间隔较大，不能实时测量，不能连续监测一回路中放射性核素活度变化情况；2)测量核素的种类不全，尤其是短寿命的核素很难测到；3)不能很好的测量沉积在系统管道壁的放射性核素等。
鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和试验,最终获得了本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种放射性核素γ活度在线测量系统，用以克服上述技术缺陷。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案在于：提供一种放射性核素γ活度在线测量系统该系统包括：γ射线探测器，用于获取与核电厂一回路系统相连的辅助系统管道中各种放射性核素γ活度数据，γ谱仪，用于从所述γ射线探测器获取所述各种放射性核素γ活度数据后进行核素的全能谱分析，计算机，用于获取所述γ谱仪的分析结果并对该分析结果进行处理。
进一步，所述γ射线探测器包括高纯锗γ探头，所述计算机中安装有系统控制和分析软件，所述系统控制和分析软件可以在线绘制各种核素活度曲线，也可按照定义的时间间隔，离线分析指定时间区间内冷却剂中各种核素活度历史数据，并绘制图表。
进一步，所述γ射线探测器还包括准直器，所述高纯锗γ探头的头部插入所述准直器中，所述准直器的前端开设槽口，工作时将所述槽口对准待测管道。
进一步，所述在线测量系统还包括探头冷却器，其与所述高纯锗γ探头通过制冷管道连接，采用电制冷用于对所述高纯锗γ探头进行冷却。
进一步，所述在线测量系统还包括支架、探测器支板、上底板、第一调整单元和第二调整单元，所述支架呈箱体结构，自上而下共分成四层，最上层放置所述γ射线探测器、探测器支板、上底板、第一调整单元和第二调整单元，所述γ射线探测器放置在所述探测器支板上，所述第一调整单元用于调整所述探测器支板的轴向高度和横向位置，所述第二调整单元用于调整所述探测器支板的前后位置，所述支架的第二层放置所述计算机，所述支架的第三层放置所述γ谱仪，所述支架的第四层放置所述探头冷却器。
进一步，所述第一调整单元包括螺柱和调节螺母，所述探测器支板通过所述螺柱和调节螺母连接，所述调节螺母共有四个，分别位于所述探测器支板的四个角上。
进一步，所述第二调整单元包括上滑轨和上滑块，所述上滑轨固定设置在所述上底板上，所述上滑轨共有两根，分别位于所述上底板的左右两侧，所述探测器支板通过上滑块和所述上滑轨连接。
进一步，所述计算机采用触摸屏一体机，所述计算机和所述支架通过抽拉式结构连接。
进一步，所述在线测量系统还包括下底板和第三调整单元，所述支架位于所述下底板的上方，所述第三调整单元用于调整所述支架的前后位置。
进一步，所述第三调整单元包括下滑轨和下滑块，所述下滑轨固定设置在所述下底板上，所述下滑轨共有两根，分别位于所述下底板的左右两侧，所述支架通过所述下滑块和所述下滑轨连接。
与现有技术比较本发明的有益效果在于：本发明提供的一种放射性核素γ活度在线测量系统，可布置在核电厂辅助厂房，通过高纯锗γ探头对准与核电厂一回路系统相连的辅助系统管道，可在不接触、不破坏回路系统压力边界的情况下进行测量，不影响反应堆本身安全。
能自动连续在线测量和分析管道冷却剂中放射性核素的γ活度，减少取样分析工作的人力物力，从而有效降低工作人员受到的辐射剂量与取样分析产生的放射性废物量；可进行核素的全能谱分析，能及时获取冷却剂中各种裂变核素、腐蚀产物核素和活化产物的活度，特别是对短寿命核素的分析效果非常好，对沉积在系统管道壁的放射性核素也能很好的测量；可在线绘制核素活度曲线，也可按照定义的时间间隔，离线分析指定时间区间内冷却剂中各种核素活度历史数据，并绘制图表；该装置设计成一体化设备，具有前后直线移动和上下高度调节，以及一定的横向微调功能，操作简单，便于现场安装调试。
附图说明
图1为本发明实施例一的一种放射性核素γ活度在线测量装置的结构示意图；
图2为本发明实施例二的一种放射性核素γ活度在线测量装置的结构示意图；
图3为本发明实施例三的一种放射性核素γ活度在线测量装置的结构示意图；
图4为本发明实施例四的一种放射性核素γ活度在线测量装置的结构示意图；
图5为本发明实施例五的一种放射性核素γ活度在线测量装置的结构示意图。
具体实施方式
实施例一
如图1所示，在本实施例中提供的一种放射性核素γ活度在线测量装置，包括γ射线探测器1、γ谱仪2和计算机3。所述γ射线探测器1和所述γ谱仪2通过数据线连接，所述γ谱仪2和所述计算机3通过网线或者USB数据线连接。所述γ射线探测器1包括高纯锗γ探头11。所述计算机3中安装有系统控制和分析软件。使用该系统时，将所述γ射线探测器1的高纯锗γ探头11对准与核电厂一回路系统相连的辅助系统管道，如化容系统下泻管道、取样管道等，管道内冷却剂中各种裂变核素、腐蚀产物核素和活化产物核素以及沉积在管道壁上的放射性核素的射线进入所述高纯锗γ探头11中后，所述高纯锗γ探头11就获取了管道中各种放射性核素γ活度数据，所述γ谱仪2通过数据线从所述高纯锗γ探头11中获取所述各种放射性核素γ活度数据后进行核素的全能谱分析，并将分析结果通过网络或者USB数据线传输给所述计算机3，所述计算机3将所述分析结果存储后进行处理，所述计算机3中的系统控制和分析软件可以在线绘制各种核素活度曲线，也可按照定义的时间间隔，离线分析指定时间区间内冷却剂中各种核素活度历史数据，并绘制图表。
实施例二
如图2所示，本实施例与实施例一不同的是，本实施例提供的一种放射性核素γ活度在线测量装置中的γ射线探测器1还包括准直器12，所述高纯锗γ探头11的头部插入所述准直器12中，所述准直器12的前端开设槽口，工作时将所述槽口对准待测管道，管道内放射性射线就可通过所述槽口进入所述高纯锗γ探头11中。本实施例中的准直器12能够待测管道所处的现场环境的干扰射线进行屏蔽。
实施例三
如图3所示，本实施例与实施例二不同的是，本实施例提供的一种放射性核素γ活度在线测量装置还包括探头冷却器4，其与所述高纯锗γ探头11通过制冷管道连接，采用电制冷用于对所述高纯锗γ探头11进行冷却。
实施例四
如图4所示，本实施例与上述实施例不同的是，本实施例提供的一种放射性核素γ活度在线测量装置还包括支架5、探测器支板6、上底板7、第一调整单元和第二调整单元。该支架5呈箱体结构，自上而下共分成四层。最上层放置所述γ射线探测器1、探测器支板6、上底板7、第一调整单元和第二调整单元。所述第一调整单元包括螺柱和调节螺母8，所述第二调整单元包括上滑轨71和上滑块72。所述探测器支板6通过所述螺柱和调节螺母8连接，所述调节螺母8共有四个分别位于所述探测器支板6的四个角上，通过调节所述调节螺母8可对所述探测器支板6的轴向高度和横向位置进行一定量的调整。所述上滑轨71固定设置在所述上底板7上，所述上滑轨71共有两根，分别位于所述上底板7的左右两侧，所述探测器支板6通过上滑块72和所述上滑轨71连接，所述探测器支板6在所述上滑轨71上可进行前后直线移动。所述γ射线探测器1包括高纯锗γ探头11和准直器12，所述高纯锗γ探头11放置在所述探测器支板6上，所述高纯锗γ探头11的头部插入所述准直器12中，所述准直器12的前端开设槽口，工作时将所述槽口对准待测管道，管道内放射性射线就可通过所述槽口进入所述高纯锗γ探头11中。所述支架5的第二层放置所述计算机3，所述计算机3采用触摸屏一体机，所述计算机3和所述支架5通过抽拉式结构连接，使用时通过把手将所述计算机3从所述支架5拉出，用完推回。所述支架5的第三层放置所述γ谱仪2，所述γ谱仪2通过数据线与所述γ射线探测器1的高纯锗γ探头11连接，所述γ谱仪2和所述计算机3通过网线或者USB数据线连接。所述支架5的第四层放置所述探头冷却器4，其与所述高纯锗γ探头11通过制冷管道连接，采用电制冷用于对所述高纯锗γ探头11进行冷却。本实施例的一种放射性核素γ活度在线测量装置设计成一体化设备，具有前后直线移动和上下高度调节，以及一定的横向微调功能，操作简单，便于现场安装调试。
实施例五
如图5所示，本实施例与实施例四不同的是，本实施例提供的一种放射性核素γ活度在线测量装置还包括下底板9和第三调整单元，所述第三调整单元包括下滑轨10和下滑块13，所述下滑轨10固定设置在所述下底板9上，所述下滑轨10共有两根，分别位于所述下底板9的左右两侧，所述支架5通过所述下滑块13和所述下滑轨10连接，所述支架5可在所述下滑轨10上进行前后直线移动。
上述各实例中，所述探测器支板6为不锈钢；所述调节螺母8为不锈钢；所述准直器12的材料包括铅、铜、有机玻璃等，其主体材料为铅；所述上滑轨71为不锈钢；所述上底板7为铝合金；所述支架5为不锈钢；所述下底板9为铝合金；所述下滑轨10为不锈钢。
综上，本发明提供的一种放射性核素γ活度在线测量装置可布置在核电厂辅助厂房，通过高纯锗γ探头11对准与核电厂一回路系统相连的辅助系统管道，如化容系统下泻管道，取样管道等。可在不接触、不破坏回路系统压力边界的情况下进行测量，不影响反应堆本身安全。能自动连续在线测量和分析管道冷却剂中放射性核素的γ活度，减少取样分析工作的人力物力，从而有效降低工作人员受到的辐射剂量与取样分析产生的放射性废物(液)量；可进行核素的全能谱分析，能及时获取冷却剂中各种裂变核素、腐蚀产物核素和活化产物的活度，特别是对短寿命核素的分析效果非常好，对沉积在系统管道壁的放射性核素也能很好的测量；可在线绘制核素活度曲线，也可按照定义的时间间隔，离线分析指定时间区间内冷却剂中各种核素活度历史数据，并绘制图表；该装置设计成一体化设备，具有前后直线移动和上下高度调节，以及一定的横向微调功能，操作简单，便于现场安装调试。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种放射性核素γ活度在线测量系统，其特征在于，该系统包括
γ射线探测器，用于获取与核电厂一回路系统相连的辅助系统管道中各种放射性核素γ活度数据，
γ谱仪，用于从所述γ射线探测器获取所述各种放射性核素γ活度数据后进行核素的全能谱分析，
计算机，用于获取所述γ谱仪的分析结果并对该分析结果进行处理。
2.根据权利要求1所述的放射性核素γ活度在线测量系统，其特征在于，所述γ射线探测器包括高纯锗γ探头，所述计算机中安装有系统控制和分析软件，所述系统控制和分析软件可以在线绘制各种核素活度曲线，也可按照定义的时间间隔，离线分析指定时间区间内冷却剂中各种核素活度历史数据，并绘制图表。
3.根据权利要求1或2所述的放射性核素γ活度在线测量系统，其特征在于，所述γ射线探测器还包括准直器，所述高纯锗γ探头的头部插入所述准直器中，所述准直器的前端开设槽口，工作时将所述槽口对准待测管道。
4.根据权利要求3所述的放射性核素γ活度在线测量系统，其特征在于，所述在线测量系统还包括探头冷却器，其与所述高纯锗γ探头通过制冷管道连接，采用电制冷用于对所述高纯锗γ探头进行冷却。
5.根据权利要求4所述的放射性核素γ活度在线测量系统，其特征在于，所述在线测量系统还包括支架、探测器支板、上底板、第一调整单元和第二调整单元，所述支架呈箱体结构，自上而下共分成四层，最上层放置所述γ射线探测器、探测器支板、上底板、第一调整单元和第二调整单元，所述γ射线探测器放置在所述探测器支板上，所述第一调整单元用于调整所述探测器支板的轴向高度和横向位置，所述第二调整单元用于调整所述探测器支板的前后位置，所述支架的第二层放置所述计算机，所述支架的第三层放置所述γ谱仪，所述支架的第四层放置所述探头冷却器。
6.根据权利要求5所述的放射性核素γ活度在线测量系统，其特征在于，所述第一调整单元包括螺柱和调节螺母，所述探测器支板通过所述螺柱和调节螺母连接，所述调节螺母共有四个，分别位于所述探测器支板的四个角上。
7.根据权利要求5所述的放射性核素γ活度在线测量系统，其特征在于，所述第二调整单元包括上滑轨和上滑块，所述上滑轨固定设置在所述上底板上，所述上滑轨共有两根，分别位于所述上底板的左右两侧，所述探测器支板通过上滑块和所述上滑轨连接。
8.根据权利要求5所述的放射性核素γ活度在线测量系统，其特征在于，所述计算机采用触摸屏一体机，所述计算机和所述支架通过抽拉式结构连接。
9.根据权利要求8所述的放射性核素γ活度在线测量系统，其特征在于，所述在线测量系统还包括下底板和第三调整单元，所述支架位于所述下底板的上方，所述第三调整单元用于调整所述支架的前后位置。
10.根据权利要求9所述的放射性核素γ活度在线测量系统，其特征在于，所述第三调整单元包括下滑轨和下滑块，所述下滑轨固定设置在所述下底板上，所述下滑轨共有两根，分别位于所述下底板的左右两侧，所述支架通过所述下滑块和所述下滑轨连接。
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