針對國內(nèi)核燃料組件包殼完整性檢測技術(shù)不成熟,未見成熟的真空離線啜吸設(shè)備問題,通過相關(guān)技術(shù)調(diào)研,對核燃料組件破損泄漏監(jiān)測機器人的設(shè)計展開研究。該系統(tǒng)采用自主研發(fā)的雙啜吸筒交替檢測、燃料組件包殼破損定量分析等關(guān)鍵技術(shù),達(dá)到了安全性高、經(jīng)濟(jì)性好、檢測效率高的目的,后續(xù)將應(yīng)用于AFA3G型燃料組件的包殼完整性檢測。

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【部分圖文】：

圖1氣體擴(kuò)散及檢測試驗回路

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PV=nRT,不同氣體擴(kuò)散規(guī)律是相同的,因此實驗采用六氟化硫(SF6)氣體模擬燃料包殼內(nèi)的放射性裂變氣體。將模擬單棒置于模擬啜吸筒的測量容器內(nèi),利用與測量容器相連的真空泵模擬單棒外部制造負(fù)壓環(huán)境,促使模擬單棒內(nèi)的六氟化硫氣體從破口逸出,通過監(jiān)測記錄實驗過程中的....

圖220℃時不同破口的真空度與抽取

通過實驗與數(shù)據(jù)處理,得到不同大小破口在20℃的環(huán)景下真空度與泄漏量的關(guān)系,如圖2所示。當(dāng)真空度達(dá)到30kPa時,真空離線啜吸可以檢測到20μm的破口,驗證了真空啜吸的可行性。1.3系統(tǒng)總體方案概述

圖3總體方案設(shè)計

整個核燃料組件破損泄漏監(jiān)測機器人由主控柜、目標(biāo)放射性核素檢測單元、水置換單元、水下隔離密封裝置和水下攝像頭組成,通過氣、液及電纜管線連接,總體設(shè)計方案如圖3所示。(1)主控柜。

圖4復(fù)合探測原理圖

本系統(tǒng)設(shè)計了針對于Xe-133和Kr-85兩種核素的的復(fù)合探測器,復(fù)合探測器配有塑料閃爍體和NaI閃爍體實現(xiàn)對β和γ射線的探測,其探測原理如圖4所示。針對出堆時間在60d以內(nèi)的組件,通過檢測γ射線來識別并測量Xe-133的放射性活度濃度。通過光電轉(zhuǎn)換得到脈沖信號,再經(jīng)過γ譜分析....

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