TWI859445B - 用於週期性地量測在核反應器之核心內部產生之目標放射性同位素之總伽瑪輻射活性的方法及系統 - Google Patents

Abstract

揭示一種系統為用於量測在反應器核心中產生之一目標放射性同位素之輻射活性。該系統包括一纜線總成及一輻射偵測器。該纜線總成包括：一外殼；一目標纜線，其被組構以定位該外殼；及一驅動纜線，其可與該目標纜線耦接及解耦。該目標放射性同位素定位於該外殼內。該驅動纜線被組構以驅動該目標纜線。該輻射偵測器被組構以週期性地量測所產生之該目標放射性同位素之該輻射活性。

Description

用於週期性地量測在核反應器之核心內部產生之目標放射性同位素之總伽瑪輻射活性的方法及系統

本發明為關於用於週期性地量測在核反應器之核心內部產生之目標放射性同位素之總伽瑪輻射活性的方法及系統。

多種操作反應器使用可移動核心中偵測器系統(MIDS)，諸如特此以全文引用之方式併入本文中的美國專利第3,932,211號中描述的可移動核心中偵測器系統，以週期性地量測核心內的軸向及徑向功率分配。可移動偵測器系統通常包含四個、五個或六個偵測器/驅動總成，此取決於工廠之大小(兩個、三個或四個迴路)，利用使得其可評估核心中通量套管之各種組合的方式互連。在一些情況下，反應器核心中之燃料總成中大致1/3主控用於支援核心功率分佈量測之通量套管。

為獲得套管互連能力，每一偵測器與五路徑及十路徑旋轉轉移構件相聯結。藉由藉助於轉移構件選擇偵測器被驅動經過的特定套管來形成核心映射。為了使映射時間最小化，每一偵測器能夠自其抽出位置以高速(諸如72英尺/分鐘)運行至剛好在反應器核心下方之點。在此點處，偵測器速度減小至低速(諸如，12英尺/分鐘)，且使偵測器橫穿 至核心之頂部，顛倒方向，且接著使偵測器橫穿至核心之底部。接著將偵測器速度提高至高速(諸如72英尺/分鐘)，且將偵測器移動至其抽出位置。藉由旋轉轉移構件且重複以上程序來針對映射選擇新的通量套管。

圖1顯示用於使用核心中可移動偵測器配置來插入可移動微型偵測器之基本系統。微型偵測器12被驅動至其中之可伸縮套管10採取大致如所示之途徑。套管10經由導管22插入至反應器核心14中，該導管自反應器容器16之底部延伸穿過混凝土屏蔽區域18，且接著延伸直至套管密封台20。因為可移動偵測器套管10在前端(反應器端)處閉合，所以其內部乾燥。因此，套管10充當反應器水壓(2250psig設計)與大氣壓之間的壓力障壁。可伸縮套管10與導管22之間的機械密封設置於密封台20處。導管22基本上為反應器容器16之延伸部，其中套管10允許插入核心中器械可移動微型偵測器。在操作期間，套管10為固定的，且將僅在更換燃料或維護操作期間在減壓條件下縮回。若需要在容器16內部工作，則亦可能將套管10抽出至反應器容器16之底部。

用於插入微型偵測器12之驅動系統包括驅動單元24、安全開關25、限制開關總成26、5路徑旋轉轉移構件28、10路徑旋轉轉移構件30及隔離閥32，如圖1中所示。每一驅動單元24利用附接至纜線之前端的微型偵測器12及小直徑同軸纜線將中空螺旋纏繞驅動纜線驅動至核心中，該小直徑同軸纜線將經由中空中心螺接之偵測器12輸出傳達回至驅動纜線之後端。

商業性動力反應器具有大量中子為不顯著促成來自反應器之熱輸出用於產生電力。因此，使用MIDS通量套管10允許產生輻照所需中子活化及轉變產物，諸如Co-60、W-188、Ni-63、Bi-213及Ac-225或醫療程序中所使用之其他同位素。經由中子轉變產生之貴重放射 性同位素需要發生多個中子誘發之轉變反應以產生所需放射性同位素產物，此導致一個或多個燃料循環之核心滯留時間。

為了精確監測由目標放射性同位素接收之中子曝露以確保所產生的活化或轉化產物之量係足夠的，有必要允許連續量測在目標材料附近之中子通量的指示。共同擁有的美國專利申請案第15/210,231號，標題「照射目標處理裝置(IRRADIATION TARGET HANDLING DEVICE)」，現為美國專利申請公開案第2018/0019031號，其特此以全文引用之方式併入本文中，描述一種滿足此考慮因素的同位素生產纜線總成。

當前，在反應器於操作循環結束時關斷且在自反應器核心移除目標材料之後量測產生所需放射性同位素的活性之前，能否成功產生所需最小量之特定放射性同位素係未知的。此時，很難可以補救或補償生產活動短缺。因此，需要一種系統及方法，為在操作循環結束之前，用於週期性地量測目標材料中所需放射性同位素之活性。建立可用於在反應器處於操作狀態時量測同位素活性之方法論與關聯設備，將提供靈活性以調整改良所需放射性同位素之產生所需之反應器操作條件，或至少準備可能需要以達成令人滿意之商用生產結果的其他措施。

本申請案主張2020年5月19日申請的標題為「用於週期性地量測在核反應器之核心內部產生之目標放射性同位素之總伽瑪輻射活性的方法及系統(METHOD AND SYSTEM FOR PERIODICALLY MEASURING THE TOTAL GAMMA RADIATION ACTIVITY OF A TARGET RADIOISOTOPE BEING PRODUCED INSIDE THE CORE OF A NUCLEAR REACTOR)」之美國非臨時申請案第16/878,293號的 權益，其內容特此以全文引用之方式併入本文中。

在各種具體例中，揭示一種用於量測在一反應器核心中產生之一目標放射性同位素之輻射活性的系統。該系統包括一纜線總成及一輻射偵測器。該纜線總成包括：一外殼；一目標纜線，其被組構以定位該外殼；及一驅動纜線，其可與該目標纜線耦接及解耦。該目標放射性同位素定位於該外殼內。該驅動纜線被組構以驅動該目標纜線。該輻射偵測器被組構以週期性地量測所產生之該目標放射性同位素之該輻射活性。

在各種具體例中，揭示一種方法為用於使用一輻射偵測器及一纜線總成量測在一反應器核心中產生之一目標放射性同位素之輻射活性。該纜線總成包括：一外殼；一目標纜線，其被組構以定位該外殼；及一驅動纜線，其被組構以驅動該目標纜線。該目標放射性同位素定位於該外殼中。該方法包括：耦接該驅動纜線與該目標纜線；經由該驅動纜線自該反應器核心抽出該目標放射性同位素；及藉由該輻射偵測器量測所產生之該目標放射性同位素之該輻射活性。

在各種具體例中，揭示一種用於量測在一反應器核心中產生之一目標放射性同位素之輻射活性的系統。該系統包括一纜線系統及一輻射感測器。該纜線系統包括：一殼體；一目標纜線，其被組構以定位該殼體；及一驅動纜線，其可選擇性地與該目標纜線耦接及解耦。該目標放射性同位素可定位於該殼體內。該目標纜線可在對應於該殼體定位於該反應器核心中之一插入位置與對應於該殼體定位於該反應器核心外部之一縮回位置之間移動。該驅動纜線被組構以在該插入位置與該縮回位置之間驅動該目標纜線。該輻射感測器被組構以感測所產生之該目標放射性同位素之該輻射活性。

10:套管

12:微型偵測器

14:反應器核心

16:反應器容器

18:混凝土屏蔽區域

20:套管密封台

22:導管

24:驅動單元

25:安全開關

26:限制開關總成

28:5路徑旋轉轉移構件

30:10路徑旋轉轉移構件

32:隔離閥

100:系統

102:驅動纜線

104:目標纜線

106:耦接介面

110:外殼/殼體

112:目標放射性同位素

120:輻射偵測器

可根據結合附圖進行之隨後描述來理解本文中所描述之具體例的各種特徵連同其優點：圖1繪示核心中可移動偵測器配置之透視圖。

圖2繪示用於量測在反應器核心中產生之目標放射性同位素之輻射活性的系統，其為根據本發明之至少一個態樣。

圖3繪示用於使用輻射偵測器及纜線總成量測在反應器核心中產生之目標放射性同位素之輻射活性的方法，其為根據本發明之至少一個態樣。

對應參考符號表示在所有圖式中的對應部件。本說明書闡述的示例係採用一形式以示意說明本發明的各種具體例，且這些示例不應構成任何方式限制本發明的範疇。

闡述許多特定細節以提供徹底理解說明書中所說明及附圖中所繪示之具體例的整體結構、功能、製造、及使用。未詳細描述熟知的操作、組件、及元件，以不致模糊說明於說明書中的具體例。讀者將理解文中說明及繪示之具體例係非限制性實例，及因此可明瞭文中揭示的特定結構及功能細節可係代表性及說明性的。可對其進行變化及改變而不脫離申請專利範圍之範疇。

圖2繪示用於量測在反應器核心中產生之目標放射性同位素之輻射活性的系統100，其為根據本發明之至少一個態樣。

系統100可包括纜線總成，該纜線總成包括驅動纜線102及目標纜線104。驅動纜線102與目標纜線104可在耦接介面106處選擇性地耦接及解耦。在一個具體例中，耦接介面106可恰好位於MIDS驅動器之10路徑旋轉轉移構件以下。在另一具體例中，耦接介面106可位於 10路徑旋轉轉移構件上方及5路徑旋轉轉移構件下方。在另一具體例中，耦接介面106可位於5路徑旋轉轉移構件上方之任何位置。在另一具體例中，耦接介面106可位於10路徑旋轉轉移構件下方及密封台20上方的任何位置。

系統100可進一步包括外殼、囊盒或殼體110。外殼110可為具有可將目標放射性同位素112容納於其中之大小及形狀的任何合適容器。在各種具體例中，外殼110可類似於美國專利申請公開案第2018/0019031號中所描述之目標材料架、美國專利第10,446,283號中所描述之同位素目標囊盒或美國專利申請公開案第2019/0108921號中所描述之試樣架，其等全部特此以全文引用之方式併入本文中。

在一個態樣中，外殼110可耦接至目標纜線104，使得目標纜線104在套管10內之移動使外殼110移動且定位該外殼。在一個實施例具體例中，目標纜線104可在插入位置與縮回位置之間移動。在一個具體例中，插入位置可對應於外殼110及目標放射性同位素112定位於反應器核心14內之位置，且縮回位置可對應於外殼110及目標放射性同位素112定位於反應器核心14外部之位置。

目標纜線104可將外殼110及目標放射性同位素112定位在反應器核心14內之任何位置處，以將合適量之中子通量提供至目標放射性同位素112。在一個具體例中，插入位置可對應於外殼110及目標放射性同位素112插入至反應器核心14的路徑的25%。在另一具體例中，插入位置可對應於外殼110及目標放射性同位素112插入至反應器核心14的路徑的50%。在另一實施例具體例中，插入位置可對應於外殼110及目標放射性同位素112插入至反應器核心14的路徑的75%。在另一具體例中，插入位置可對應於外殼110及目標放射性同位素112處於至反應器核心14的路徑的100%。

另外，目標纜線104可將外殼110及目標放射性同位素112定位於反應器核心14外部、套管10內之位置處，使得下文更詳細地描述之輻射偵測器120可感測或偵測外殼110內之目標放射性同位素112之輻射活性。在一個具體例中，縮回位置可對應於外殼110及目標放射性同位素112剛好定位於密封台20下方。在一個具體例中，縮回位置可對應於外殼110及目標放射性同位素112剛好定位於反應器核心14下方。在一個具體例中，縮回位置可對應於外殼110及目標放射性同位素112在反應器核心14之底部與密封台20下方之間沿套管10定位於任何位置處。在一個具體例中，縮回位置可對應於外殼110及目標放射性同位素112定位於緊鄰或實質上緊鄰輻射偵測器120之位置處。

在一個態樣中，目標纜線104可具有由自耦接介面106至所需位置之距離界定的長度，該所需位置對應於目標放射性同位素112處於至反應器核心14的插入位置中。在一個實施例具體例中，目標纜線104可具有由自耦接介面106至對應於目標放射性同位素112插入至反應器核心的路徑的25%、50%或75%的位置之距離界定的長度。

如上所述，驅動纜線102與目標纜線104可在耦接介面106處選擇性地耦接及解耦。在一個具體例中，驅動纜線102與目標纜線104可在耦接介面106處手動地耦接及解耦。在一個具體例中，驅動纜線102與目標纜線104可回應於使用者輸入而藉由外部機器在耦接介面106處選擇性地耦接及解耦。在一個具體例中，一旦耦接介面106已到達預定位置(諸如對應於目標纜線104處於插入位置之位置)，驅動纜線102與目標纜線104便可藉由外部機器在耦接介面106處自動地耦接及解耦。

驅動纜線102可具有由驅動單元24之輸出至耦接介面 106之位置界定的長度。當驅動纜線102在耦接介面106處耦接至目標纜線104時，驅動纜線102可在上文所描述的插入位置與縮回位置之間驅動目標纜線104。驅動纜線102可經由5路徑旋轉轉移構件及10路徑旋轉轉移構件耦接至驅動單元24，使得驅動單元24可在插入位置與縮回位置之間選擇性地驅動驅動纜線102，且結果驅動目標纜線104及目標放射性同位素112。

可利用諸如限制開關總成26之限制開關來限制驅動單元24及驅動纜線102可驅動目標纜線104之距離。在一個實施例具體例中，當目標纜線104已到達插入位置或縮回位置時，限制開關可自動地停止驅動單元24。在另一實施例具體例中，限制開關可在目標外殼110及目標放射性同位素112定位於輻射偵測器120附近時自動地停止驅動單元24。在另一實施例具體例中，當耦接介面106已到達預定義位置(諸如剛好在10路徑旋轉轉移構件下方)時，限制開關可自動地停止驅動單元24。

如上文所描述，輻射偵測器120可感測或偵測外殼110內之目標放射性同位素112之輻射活性。如圖2中所示，輻射偵測器120可定位於反應器核心14外部之位置處，剛好在密封台20下方。涵蓋其他實施例具體例，其中輻射偵測器120在反應器核心14與密封台20之間沿著套管10定位於其他合適位置處，諸如剛好在反應器核心14下方或在反應器核心14與密封台20中間的位置處。如圖2中所示，輻射偵測器120可位於密封台20之一側上，諸如剛好在密封台20下方，而耦接介面106位於密封台20之另一側上，諸如剛好在密封台20及隔離閥32上方。

輻射偵測器120允許在產生目標放射性同位素112時對其輻射活性進行週期性量測。如上文所論述，在反應器於操作循環結束時關斷，且在自反應器核心14移除目標放射性同位素112之前，產生所需 最小量之特定放射性同位素之成功與否當前係未知的。輻射偵測器120允許在反應器操作循環期間量測目標放射性同位素112之輻射活性。在一個具體例中，輻射偵測器120可在操作循環中間量測目標放射性同位素112之輻射活性。在一個具體例中，輻射偵測器120可量測目標放射性同位素112在操作循環之四分之一處的輻射活性。在一個具體例中，輻射偵測器120可在操作循環期間需要讀取之任何時間量測目標放射性同位素112之輻射活性。

在一個實施例具體例中，輻射偵測器可包含以緊密螺線纏繞在導引套管10外部上之選定位置周圍之鉑自供電偵測器(SPD)。在其他具體例中，可利用將允許使用伽瑪頻譜分析方法更準確地量測與所需產物放射性同位素相聯結之特定伽瑪強度的其他類型之固態伽瑪偵測器，諸如2020年4月22申請的標題為「使用組構有高軸向及徑向感測器密度及增強型分裂伽瑪量測靈敏度之SIC肖特基二極體的固定核心中偵測器設計(A FIXED IN-CORE DETECTOR DESIGN USING SIC SCHOTTKY DIODES CONFIGURED WITH A HIGH AXIAL AND RADIAL SENSOR DENSITY AND ENHANCED FISSION GAMMA MEASUREMENT SENSITIVITY)」的共同擁有的美國臨時專利申請案63/013,859中所描述之彼等偵測器，該美國臨時專利申請案特此以全文引用之方式併入本文中。

如上文所描述，輻射偵測器120允許在產生目標放射性同位素112時在反應器運轉循環期間週期性地量測目標放射性同位素112之輻射活性。可比較所量測之輻射活性與輻射活性臨限值以判定是否達成所需輻射活性量。另外，量測可允許比較所需放射性同位素之產生速率與預期結果，以使得可在反應器之操作循環期間判定及實施適當的補償 活動。

基於經量測之輻射活性，適當補償活動可包括調整反應器核心14之操作參數(諸如溫度、壓力或插入其中之控制桿之數目或數量，作為實施例)以改良目標放射性同位素112之產生。在一個實施例具體例中，控制系統可基於所量測之輻射活性自動調整反應器核心之操作參數。在另一實施例具體例中，控制系統可提供指示由輻射偵測器120量測或感測之輻射活性之量的警示或讀數。操作員可分析讀數，且基於所量測之輻射活性對反應器核心之操作參數進行任何必要的調整。另外，輻射偵測器120允許操作員判定在反應器操作循環之後目標放射性同位素112是否已達到足夠的輻射活性臨限值且可自反應器核心14移除，或目標放射性同位素112是否需要保持在反應器核心中以用於另一反應器循環。

如上所述，驅動纜線102與目標纜線104可在耦接介面106處選擇性地耦接及解耦。將驅動纜線102與目標纜線104解耦之能力允許在需要量測目標放射性同位素112之輻射活性時進行選擇性耦接。當不需要量測目標放射性同位素之輻射活性時，驅動纜線102可在耦接介面106處自目標纜線104解耦。當解耦時，相聯結之5路徑旋轉轉移構件及10路徑旋轉轉移構件自由旋轉，從而允許藉由使用在緊急或共同模式中操作之其他驅動器來接達與10路徑旋轉轉移構件相聯結之其他核心位置。在一個具體例中，將驅動纜線102與目標纜線104解耦允許驅動纜線102用於其他活動，諸如控制及驅動微型偵測器12至反應器核心14中以判定其中之輻射活性。另外，驅動纜線102可耦接至分離且相異的另一目標纜線104，使得一個驅動纜線102可用於抽出不同目標放射性同位素112以待由輻射偵測器120量測。必要時，此給予驅動纜線102控制多於一個目標纜線104之能力。當需要讀取目標放射性同位素112之輻射 活性時，驅動纜線102可在耦接介面106處連接至目標纜線104。一旦被耦接，驅動纜線102便可在插入位置與抽出位置之間驅動目標纜線104及相聯結外殼110以及目標放射性同位素112。

在一個具體例中，驅動纜線102可在目標纜線104處於插入位置時在耦接介面106處與目標纜線104耦接及解耦。在另一實施例具體例中，驅動纜線102可在目標纜線104處於插入位置與縮回位置中間之位置時(諸如在目標放射性同位素112位於反應器核心14外部，諸如剛好在反應器核心14下方或剛好在密封台20下方時，作為實施例)，在耦接介面106處與目標纜線104耦接及解耦。在一個具體例中，當目標纜線104處於縮回位置時，輻射偵測器120可量測目標放射性同位素112之輻射活性。在另一實施例具體例中，輻射偵測器120可在插入位置與縮回位置中間之位置處(諸如剛好在反應器核心14下方)量測目標放射性同位素112的輻射活性。

現參考圖3，揭示根據本發明之至少一個態樣的用於使用輻射偵測器及纜線總成量測在反應器核心中產生之目標放射性同位素之輻射活性的方法200。纜線總成可包含：外殼；目標纜線，其被組構以定位外殼；及驅動纜線，其被組構以驅動目標纜線。目標放射性同位素可定位於外殼中。方法200包括：耦接驅動纜線與目標纜線202；經由驅動纜線自反應器核心抽出目標放射性同位素204；及藉由輻射偵測器量測所產生之目標放射性同位素之輻射活性206。方法200可選擇地包括在量測目標放射性同位素之輻射活性之後將目標放射性同位素插入至反應器核心208中。方法200亦可選擇地包括在將目標放射性同位素插入至反應器核心中之後將驅動纜線與目標纜線解耦210。方法200亦可選擇地包括在反應器操作循環期間的另一時間重複方法200之步驟212。方法200 亦可選擇地包括基於所量測之輻射活性調整反應器核心之操作參數214。雖然圖3中顯示為在量測所產生之目標放射性同位素之輻射活性206之後完成，但調整反應器核心之操作參數之步驟214可在該方法期間的任何其他時間(諸如在將目標放射性同位素插入至反應器核心208中或將驅動纜線與目標纜線解耦210之後，作為實施例)進行。

上述系統及方法可以任何合適方式實施於核反應器工廠中。舉例而言，雖然上述系統及方法描述為在壓力水反應器(PWR)中與MIDS一起利用，但該等系統及方法亦可利用用於沸騰水反應器(BWR)中之流通式核心中探測系統(TIPS)來實施。藉由上述系統及方法修改現有系統(諸如MIDS或TIPS)之能力提供上文所描述之優點，諸如在反應器操作循環期間(與在操作循環結束且已自反應器核心移除目標放射性同位素之後相反)週期性地量測目標放射性同位素之輻射活性的能力。上述系統及方法進一步允許調整反應器核心之操作參數以補償低於期望之量測的能力，其可減少目標放射性同位素需要保留在反應器核心中之操作循環的數目。

下列實施例中闡述本說明書所述標的之各種態樣。

實施例1-一種用於量測在一反應器核心中產生之一目標放射性同位素之輻射活性的系統，該系統包含一纜線總成及一輻射偵測器。該纜線總成包含：一外殼，其中該目標放射性同位素定位於該外殼內；一目標纜線，其被組構以定位該外殼；及一驅動纜線，其可與該目標纜線耦接及解耦，其中該驅動纜線被組構以驅動該目標纜線。該輻射偵測器被組構以週期性地量測所產生之該目標放射性同位素之該輻射活性。

實施例2-如實施例1之系統，其中該目標纜線可在對應於該目標放射性同位素定位於該反應器核心中之一插入位置與對應於該 目標放射性同位素定位於該反應器核心外部之一縮回位置之間移動。

實施例3-如實施例2之系統，其中該驅動纜線被組構以在該目標纜線處於該插入位置時自該目標纜線解耦。

實施例4-如實施例2或3之系統，其中該輻射偵測器被組構以在該目標纜線處於該縮回位置時量測該目標放射性同位素之該輻射活性。

實施例5-如實施例1至4中任一項之系統，其中該輻射偵測器包含一鉑自供電偵測器。

實施例6-如實施例1至5中任一項之系統，其中該輻射偵測器被組構以在一反應器操作循環期間量測該目標放射性同位素之該輻射活性。

實施例7-如實施例1至6中任一項之系統，其中一控制系統被組構以基於該所量測輻射活性調整該反應器核心之一操作參數。

實施例8-一種用於使用一輻射偵測器及一纜線總成量測在一反應器核心中產生之一目標放射性同位素之輻射活性的方法，其中該纜線總成包含：一外殼；一目標纜線，其被組構以定位該外殼；及一驅動纜線，其被組構以驅動該目標纜線，且其中該目標放射性同位素定位於該外殼中，該方法包含：耦接該驅動纜線與該目標纜線；經由該驅動纜線自該反應器核心抽出該目標放射性同位素；及藉由該輻射偵測器量測所產生之該目標放射性同位素之該輻射活性。

實施例9-如實施例8之方法，其進一步包含在量測該目標放射性同位素之該輻射活性之後將該目標放射性同位素插入至該反應器核心中。

實施例10-如實施例9之方法，其進一步包含在將該目 標放射性同位素插入至該反應器核心中之後將該驅動纜線與該目標纜線解耦。

實施例11-如實施例8至10中任一項之方法，其中該目標纜線可在對應於該目標放射性同位素定位於該反應器核心中之一插入位置與對應於該目標放射性同位素定位於該反應器核心外部之一縮回位置之間移動，其中耦接該驅動纜線與該目標纜線包含在該目標纜線處於該插入位置時將該驅動纜線與該目標纜線耦接。

實施例12-如實施例8至11中任一項之方法，其中該目標纜線可在對應於該目標放射性同位素定位於該反應器核心中之一插入位置與對應於該目標放射性同位素定位於該反應器核心外部之一縮回位置之間移動，其中藉由該輻射偵測器量測該目標放射性同位素之該輻射活性包含在該目標纜線處於該縮回位置時藉由該輻射偵測器量測該目標放射性同位素之該輻射活性。

實施例13-如實施例8至12中任一項之方法，其中藉由該輻射偵測器量測該目標放射性同位素之該輻射活性包含在一反應器操作循環期間藉由該輻射偵測器量測該目標放射性同位素之該輻射活性。

實施例14-如實施例8至13中任一例之方法，其進一步包含基於該所量測輻射活性調整該反應器核心之一操作參數。

實施例15-一種用於量測在一反應器核心中產生之一目標放射性同位素之輻射活性的系統，該系統包含一纜線系統及一輻射感測器。該纜線系統包含：一殼體，其中該目標放射性同位素可定位於該殼體內；一目標纜線，其被組構以定位該殼體，其中該目標纜線可在對應於該殼體定位於該反應器核心中之一插入位置與對應於該殼體定位於該反應器核心外部之一縮回位置之間移動；及一驅動纜線，其可選擇性地與該 目標纜線耦接及解耦，其中該驅動纜線被組構以在該插入位置與該縮回位置之間驅動該目標纜線。該輻射感測器被組構以感測所產生之該目標放射性同位素之該輻射活性。

實施例16-如實施例15之系統，其中該驅動纜線被組構以在該目標纜線處於該插入位置時自該目標纜線解耦。

實施例17-如實施例15或16之系統，其中該輻射感測器被組構以在該目標纜線處於該縮回位置時感測該目標放射性同位素之該輻射活性。

實施例18-如實施例15至17中任一項之系統，其中該輻射感測器包含一鉑自供電偵測器。

實施例19-如實施例15至18中任一項之系統，其中該輻射感測器被組構以在一反應器操作循環期間感測該目標放射性同位素之該輻射活性。

實施例20-如實施例15至19中任一例之系統，其中一控制系統被組構以基於該所感測輻射活性調整該反應器核心之一操作參數。

除非另有特別說明，否則從前述揭露應明白，瞭解到，在整個前面揭露中，使用諸如「處理」、「演算」、「計算」、「確定」、「顯示」等術語的討論是指電腦系統或類似電子計算構件的操作和處理，以操作電腦系統暫存器內表示物理(電子)量的資料及將其轉換成類似表示為電腦系統記憶體或暫存器或其他此類資訊儲存、傳輸或顯示構件內的物理量之其他資料。

一或多個組件在本說明書中可稱為「被組構以」、「可組構以」、「可操作/可操作成」、「經調適/可調適」、「能夠」、「適用 於/符合於」等。熟習該項技藝者將明白，除非另有特別需求，否則「組構以」通常可包括主動狀態組件及/或非主動狀態組件及/或待命狀態組件。

熟習該項技藝者應明白，通常，本說明書且特別是在所附申請專利範圍(例如，所附申請專利範圍的主體)中使用的用語通常是指「開放性(open)」用語(例如，用語「包含(including)」應解釋為「包含但不限於」，用語「具有(having)」應解釋為「至少具有」，用語「包含(includes)」應解釋為「包含但不限於」等)。熟習該項技藝者將更瞭解，如果意欲特定數量的所引用請求項陳述(claim recitation)，則在申請專利範圍中明確陳述此意圖，而在沒有此陳述的情況下，則此意欲就不存在。例如，為了幫助瞭解，隨後所附申請專利範圍可包含引用片語「至少一個(at least one)」和「一或多個(one or more)」的使用以引用請求項陳述。然而，這類片語的使用不應詮釋以暗示請求項陳述中引用不定冠詞「一(a)」或「一個(an)」對包含此所引用請求項陳述的任何特定請求項限制為僅含此一陳述的請求項，即使當相同請求項包括引用片語「一或多個」或「至少一個」和諸如「一」或「一個」的不定冠詞(例如，「一」及/或「一個」通常應解釋為意指「至少一個」或「一或多個」)；對用於引入請求項陳述的定冠詞使用亦是如此。

此外，即使明確陳述一特定數量的所引用請求項陳述，熟習該項技藝者將明白，這類陳述通常應解釋成至少意指所陳述的數目(例如、沒有其他修飾語之「兩陳述」的真實陳述通常意指至少兩陳述，或兩或多個陳述)。此外，在使用類似於「A、B和C等之至少一者」的習用語的這類情況下，通常此語法結構是熟習該項技藝者所能夠理解習用語的意義(例如，「一種具有A、B和C之至少一者的系統」將包括但不限 於僅具A、僅具B、僅具C、結合A和B、結合A和C、結合B和C、及/或結合A、B和C等的系統)。在使用類似於「A、B或C等之至少一者」的習用語的這類情況下，通常此語法結構是熟習該項技藝者所能夠理解習用語的意義(例如，「一種具有A、B或C之至少一者的系統」將包括但不限於僅具A、僅具B、僅具C、結合A和B、結合A和C、結合B和C、及/或結合A、B和C等的系統)。熟習該項技藝者將更瞭解到，無論是在實施方式、申請專利範圍或附圖中，通常代表兩或多個替代性用語的選擇性字及/或用語都應理解成，除非另有特別說明，否則考慮包括多個用語之一者、多個用語之任一者、兩用語的可能性。例如，用語「A或B」將通常瞭解為包括「A」或「B」或「A和B」的可能性。

關於所附申請專利範圍，熟習該項技藝者應明白，其中所列舉的操作通常可採用任何順序執行。而且，雖然順序示出各種操作流程圖，但是應瞭解，可採用所示意說明以外的其他順序來執行各種操作；或者，可同時執行各種操作。除非另有特別說明，否則這些替代排序的實施例可包括重疊、交錯、中斷、重新排序、遞增、準備、補充、同時、反向或其他變異排序。此外，除非另有特別說明，否則諸如「隨著」、「關於」或其他形容詞之類的用語通常未受到排除這類變異形式。

值得注意，「一種態樣」、「一態樣」、「一示例」、「一種示例」等的任何參考意味著一結合態樣描述的特定特徵、結構或特性包含在至少一態樣中。因此，在整個說明書中各處出現的用語「在一種態樣」、「在一態樣」、「在一示例性」和「在一種示例性」不必然都意指相同態樣。此外，在一或多個態樣中可採用任何適當方式組合多個特定特徵、結構或特性。

在本說明書中所參考及/或在任何申請資料表 (Application Data Sheet)中所列出的任何專利申請案、專利案、非專利公開案或其他揭露文獻併入本說明書供參考，在某種程度上，併入的文獻與本說明書不相矛盾。因此，在必要的程度上，本說明書明確闡述的揭露內容係取代併入本說明書供參考的任何矛盾文獻。併入本說明書供參考但與本說明書闡述的現有定義、聲明或其他揭露文獻相矛盾的任何文獻或其部分，將僅以所併入文獻與現有揭露文獻之間不發生矛盾的程度併入。

多個用語「包含(comprise)」(及任何形式的包含，諸如「包含(comprises)」和「包含(comprising)」)、「具有(have)」(及任何形式的具有，諸如「具有(has)」和「具有(having)」)、「包括(include)」(及任何形式的包括，諸如「包括(includes)」和「包括(including)」)和「含有(contain)」(及任何形式的含有，諸如「含有(contains)」和「含有(containing)」)都是非限定開放式連綴動詞。因此，一種「包含」、「具有」、「包括」或「含有」一或多個元件的系統擁有這類一或多個元件，但不限於僅擁有這類一或多個元件。同樣地，一種「包含」、「具有」、「包括」或「含有」一或多個特徵的系統、構件或設備的元件擁有這類一或多個特徵，但不限於僅擁有這類一或多個特徵。

除非另有特別說明，否則本發明中使用的用語「實質上」、「約」或「概略」意指一特定值由熟悉技藝人士所確定的可接受誤差，該誤差部分取決於數值的測量或確定方式。在某些具體例中，用語「實質上」、「約」或「概略」意指在1、2、3或4個標準偏差內。在某些具體例中，用語「實質上」、「約」或「概略」意指在一給定值或範圍的50%、20%、15%、10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、0.5%或0.05%內。

總之，已描述由於採用本說明書描述的概念而產生的眾多好處。為了示意說明和描述之目的，已呈現一或多個形式的前面描述。其不旨在窮舉或限制所揭露的確實形式。鑒於前述的教示，可進行修改或變化。為了示意說明原理和實際應用，選擇及描述一或多個形式，從而使熟習該項技藝者能夠利用各種形式及適於所預期的特定用途的各種修改。意圖據此所提交的申請專利範圍定義整個範疇。

10:套管

12:微型偵測器

14:反應器核心

16:反應器容器

18:混凝土屏蔽區域

20:套管密封台

22:導管

24:驅動單元

25:安全開關

26:限制開關總成

28:5路徑旋轉轉移構件

30:10路徑旋轉轉移構件

32:隔離閥

Claims (22)

1. 一種用於量測在一反應器核心中產生之一目標放射性同位素之輻射活性的系統，該系統包含：一纜線總成，其包含：一外殼，其中該目標放射性同位素定位於該外殼內；一目標纜線，其被組構以定位該外殼，其中該目標纜線可在以下各者之間移動：對應於該目標放射性同位素定位於該反應器核心中之一插入位置；及對應於該目標放射性同位素定位於該反應器核心外部之一縮回位置；及一驅動纜線，其可與該目標纜線耦接及解耦，其中該驅動纜線被組構以驅動該目標纜線；及一輻射偵測器，其被組構以在一反應器操作循環期間週期性地量測所產生之該目標放射性同位素之該輻射活性，其中該輻射偵測器定位於該反應器核心之外部，且其中該輻射偵測器被組構以在該目標纜線處於該縮回位置時量測該目標放射性同位素之該輻射活性。
2. 如請求項1之系統，其中，該驅動纜線被組構以在該目標纜線處於該插入位置時自該目標纜線解耦。
3. 如請求項1之系統，其中，該輻射偵測器包含一鉑自供電偵測器。
4. 如請求項1之系統，其中，一控制系統被組構以基於該所量測輻射活性調整該反應器核心之一操作參數。
5. 如請求項1之系統，其中該輻射感測器定位於一套管 密封台附近。
6. 如請求項1之系統，其中該驅動纜線與該目標纜線可在位於一套管密封台上方之一耦接介面處耦接及解耦。
7. 一種用於使用一輻射偵測器及一纜線總成量測在一反應器核心中產生之一目標放射性同位素之輻射活性的方法，其中該輻射偵測器在一反應器操作循環期間定位於該反應器核心之外部，其中該纜線總成包含：一外殼；一目標纜線，其被組構以定位該外殼；及一驅動纜線，其被組構以驅動該目標纜線，且其中，該目標放射性同位素定位於該外殼中，該方法包含：耦接該驅動纜線與該目標纜線；藉由該驅動纜線將該目標放射性同位素插入至該反應器核心中；經由該驅動纜線自該反應器核心抽出該目標放射性同位素；藉由該輻射偵測器量測所產生之該目標放射性同位素之該輻射活性；及在量測該目標放射性同位素之該輻射活性之後，藉由該驅動纜線將該目標放射性同位素再次插入至該反應器核心中。
8. 如請求項7之方法，其進一步包含在將該目標放射性同位素插入至該反應器核心中之後將該驅動纜線與該目標纜線解耦。
9. 如請求項8之方法，進一步包括，在該驅動纜線自該目標纜線解耦之後，在該目標放射性同位素在該反應器核心中保持插入時，縮回該驅動纜線。
10. 如請求項7之方法，其中，該目標纜線可在以下各者之間移動：對應於該目標放射性同位素定位於該反應器核心中之一插入位置； 及對應於該目標放射性同位素定位於該反應器核心外部之一縮回位置；其中耦接該驅動纜線與該目標纜線包含在該目標纜線處於該插入位置時將該驅動纜線與該目標纜線耦接。
11. 如請求項7之方法，其中，該目標纜線可在以下各者之間移動：對應於該目標放射性同位素定位於該反應器核心中之一插入位置；及對應於該目標放射性同位素定位於該反應器核心外部之一縮回位置；其中藉由該輻射偵測器量測該目標放射性同位素之該輻射活性包含在該目標纜線處於該縮回位置時藉由該輻射偵測器量測該目標放射性同位素之該輻射活性。
12. 如請求項7之方法，其進一步包含基於該所量測輻射活性調整該反應器核心之一操作參數。
13. 如請求項7之方法，其中耦接該驅動纜線與該目標纜線包括在位於一套管密封台上方之一耦接介面處耦接該驅動纜線至該目標纜線。
14. 如請求項13之方法，其中該耦接介面進一步位於一10路徑轉移構件下方。
15. 如請求項13之方法，其中在該耦接介面處耦接該驅動纜線至該目標纜線包括在該耦接介面處手動地耦接該驅動纜線至該目標纜線。
16. 如請求項7之方法，其中該輻射偵測器定位於一套管密封台附近。
17. 一種用於量測在一反應器核心中產生之一目標放射性同位素之輻射活性的系統，該系統包含：一纜線系統，其包含：一殼體，其中該目標放射性同位素可定位於該殼體內；一目標纜線，其被組構以定位該殼體，其中該目標纜線可在對應於該殼體定位於該反應器核心中之一插入位置與對應於該殼體定位於該反應器核心外部之一縮回位置之間移動；及一驅動纜線，其可選擇性地與該目標纜線耦接及解耦，其中該驅動纜線被組構以在該插入位置與該縮回位置之間驅動該目標纜線；及一輻射感測器，其被組構以在一反應器操作循環期間感測所產生之該目標放射性同位素之該輻射活性，其中該輻射偵測器定位於該反應器核心之外部，且其中該輻射感測器被組構以在該目標纜線處於該縮回位置時感測該目標放射性同位素之該輻射活性。
18. 如請求項17之系統，其中，該驅動纜線被組構以在該目標纜線處於該插入位置時自該目標纜線解耦。
19. 如請求項17之系統，其中，該輻射感測器包含一鉑自供電偵測器。
20. 如請求項17之系統，其中，一控制系統被組構以基於該所感測輻射活性調整該反應器核心之一操作參數。
21. 如請求項17之系統，其中該輻射偵測器定位於一套管密封台附近。
22. 如請求項17之系統，其中該驅動纜線與該目標纜線在位於一套管密封台上方之一耦接介面處可耦接及解耦。