DE1265877B

DE1265877B - Device for measuring the neutron flux

Info

Publication number: DE1265877B
Application number: DE1964L0048414
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Heinz Kornbichler
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1964-07-30
Filing date: 1964-07-30
Publication date: 1968-04-11

Description

Gerät zum Messen des Neutronenflusses Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Messen des Neutronenflusses mit Hilfe von Thermoelementen, deren heiße Lötstelle in wärmeleitender Verbindung mit einem einen durch Neutronen spaltbaren Stoff enthaltenden Auffangkörper stehen, der über eine Wärmebrücke mit dem Außenmantel des Gerätes verbunden ist.Device for measuring neutron flux The invention relates to a device for measuring the neutron flux with the help of thermocouples, their hot solder joint in thermally conductive connection with a substance containing a substance that can be fissioned by neutrons The collecting body is standing, which has a thermal bridge with the outer jacket of the device connected is.

Für Neutronen-Flußverteilungsmessungen im Kern von Reaktoren werden geeignete Detektoren benötigt, die hinreichend klein sind und die Temperatur und Druck im Reaktorkern aushalten. Für diese Zwecke werden beispielsweise Ionisationskammern verwendet, die Bor 10 oder Uran 235 enthalten. Für die Ausmessung der Größe und der räumlichen Verteilung des thermischen Neutronenflusses im und um den Reaktorkern bei Forschungsreaktoren ist es auch bekannt, Goldfolien zu verwenden, die aktiviert werden. Diese Methode hat jedoch den Nachteil, daß sie relativ langwierig ist, daß das Ergebnis der Messungen frühestens einige Stunden nach der Aktivierung erhalten werden kann. Außerdem ist die Aktivierung der Goldfolie im Reaktorkern nur bei einer Reaktorleistung von maximal einigen Kilowatt möglich. Es sind Meßgeräte bekannt, bei denen Flußverteilungsmessungen über die bei Neutronenreaktionen frei werdende Wärme durchgeführt werden. Die hierfür benutzten Geräte bestehen aus einem oder mehreren Thermoelementen, deren heiße Lötstellen mit einem neutronenempfindlichen Material umgeben sind. Eine derartige Anordnung ist beispielsweise der französischen Patentschrift 1 347 822 zu entnehmen. Ferner ist aus der französischen Patentschrift 1 354 110 ein Gerät zur Messung des Neutronenflusses mit Hilfe von Thermoelementen bekannt. Bei diesen beiden genannten Geräten ist jeweils eine Vielzahl von Thermoelementen hintereinandergeschaltet. For neutron flux distribution measurements in the core of reactors suitable detectors are required that are sufficiently small and the temperature and Withstand pressure in the reactor core. Ionization chambers, for example, are used for this purpose which contain boron 10 or uranium 235 are used. For measuring the size and the spatial distribution of the thermal neutron flux in and around the reactor core in research reactors it is also known to use gold foils that activate will. However, this method has the disadvantage that it is relatively tedious that receive the result of the measurements a few hours after activation at the earliest can be. In addition, the activation of the gold foil in the reactor core is only with one Reactor output of a maximum of a few kilowatts possible. There are measuring devices known in which flux distribution measurements over the one released by neutron reactions Heat to be carried out. The devices used for this purpose consist of one or several thermocouples, their hot soldering points with a neutron sensitive Material are surrounded. Such an arrangement is, for example, the French one Patent specification 1,347,822 can be found. Furthermore, from the French patent specification 1 354 110 a device for measuring the neutron flux with the aid of thermocouples known. Both of these devices have a large number of thermocouples connected in series.

Für die Verwendung eines derartigen Gerätes zur Messung eines Neutronenflusses innerhalb eines Leistungsreaktors ist es besonders wichtig, daß das Meßgerät eine lange Lebensdauer besitzt. Bei den bekannten Geräten wird nur Spaltstoff als neutronenempfindlicher, sich erhitzender Körper verwendet, so daß mit fortschreitender Bestrahlung die Menge an Spaltstoff abnimmt, wodurch das Verhältnis von Meßsignal zu Meßgröße ständig abnimmt. For the use of such a device to measure a neutron flux within a power reactor it is particularly important that the measuring device has a has a long service life. In the known devices only fissile material is considered to be more neutron-sensitive, heating body used, so as the irradiation progresses the crowd of fissile material decreases, whereby the ratio of measurement signal to measurement variable is constant decreases.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und ein Gerät zum Messen des Neutronenflusses anzugeben, das bei großer Betriebssicherheit eine lange Lebensdauer besitzt. Bei einem Gerät zum Messen des Neutronenflusses mit Hilfe von Thermoelementen, deren heiße Lötstellen in wärmeleitender Verbindung mit einem einen durch Neutronen spaltbaren Stoff enthaltenden Auffangkörper stehen, wird die Aufgabe der Erfindung dadurch gelöst, daß der Auffangkörper (2) außer dem spaltbaren Stoff einen durch Neutroneneinfang in ein spaltbares Material überführbaren Stoff in einem derartigen Mischungsverhältnis enthält, daß der mittlere Wirkungsquerschnitt des Auffangkörpers für Kernspaltung durch Neutronen während der vorgegebenen Betriebszeit des Gerätes konstant bleibt. The object of the invention is to avoid these disadvantages and specify a device for measuring the neutron flux that is highly reliable has a long service life. With a device for measuring the neutron flux with the help of thermocouples, their hot soldering points in a thermally conductive connection stand with a collecting body containing a substance that can be fissioned by neutrons, the object of the invention is achieved in that the collecting body (2) in addition to the fissile substance a convertible into a fissile material by neutron capture Contains substance in such a mixing ratio that the mean effective cross-section the catch body for nuclear fission by neutrons during the specified operating time of the device remains constant.

An Hand der Zeichnung sei ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is given with reference to the drawing explained in more detail.

Innerhalb eines Gehäuserohres 1 befindet sich ein Auffangkörper 2, der aus einer neutronenempfindlichen Substanz besteht. Der Auffangkörper ist nach oben durch einen Verschlußstopfen 3 abgeschlossen und von einer Kapsel 4 umgeben. Zwischen der heißen Lötstelle 5 und der kalten Lötstelle 6 befindet sich eine Wärmebrücke 7, die z. B. aus Konstantan bestehen kann, während der Rest des Meßgerätes beispielsweise aus Nickel besteht. Ein unterer Gehäuseverschlußstopfen 8 und ein oberer Gehäuseverschlußstopfen 9 schließen das Gerät dicht ab. Der Thermoelement-Ableitungsdraht 10 ist durch eine isolierte Durchführung 11, die z. B. aus einer Glaseinschmelzung bestehen kann, hindurchgeführt. Die Ableitung 12 besteht aus einer Seele, einer Isolation und einem Außenrohr. Das polierte Wärmeschutzrohr 13 soll die Strahlungsverluste möglichst gering halten. Inside a housing tube 1 there is a collecting body 2, which consists of a neutron-sensitive substance. The catch body is after closed at the top by a stopper 3 and surrounded by a capsule 4. There is a thermal bridge between the hot soldering point 5 and the cold soldering point 6 7, the z. B. may consist of constantan, while the rest of the meter, for example consists of nickel. A lower housing plug 8 and an upper housing plug 9 close the device tightly. The thermocouple lead wire 10 is through a isolated implementation 11, the z. B. can consist of a glass seal, passed through. The derivation 12 consists of a soul, an insulation and a Outer tube. The polished heat protection tube 13 should reduce radiation losses as much as possible keep it low.

Ein derartiges Gerät ist beispielsweise gut geeignet zur Bestimmung der Neutronenfiußdichte in einem Siedewasser-Leistungsreaktor. Such a device is, for example, well suited for determination the neutron flux density in a boiling water power reactor.

Claims

Claim: Device for measuring the neutron flux with the aid of Thermocouples whose hot solder joints are in a thermally conductive connection with a Contain material that can be fissioned by neutrons - the fall arrester stand, which is connected to the outer jacket of the device via a thermal bridge, thereby characterized in that the collecting body (2) in addition to the fissile material through one Neutron capture in a fissile material convertible substance in such a Mixing ratio contains that the mean effective cross-section of the collecting body for nuclear fission by neutrons during the seen operating time of the device remains constant. ~~~~~~~~~ Publications considered: French patents No. 1,354,110, 1347822; U.S. Patent Nos. 2,814,731, 2993,138; »Nuclear technology«, Vol. 4, 1962, H. 1, p. 14; "Nukleonik", Vol. 6, 1964, No. 1, pp. 28 to 33.