纺织服装机械网

一、产品介绍

FM-1核反应堆一回路水放射性活度在线测量和燃料元件破损在线监测系统是北京中智核安科技有限公司研制，具有知识产权的创新产品。该系统采用在线反康的原理测量一回路水中放射性核素活度，通过精心设计实现低能段探测效率和高能段探测效率的平衡，有效使得低能伽玛特征射线和高能伽玛特征射线均能够同时精确测量。

系统根据反应堆运行工况信息和燃料元件参数，结合一回路水关键核素活度水平，计算分析燃料棒破损状况，包括破损燃料棒根数、破口尺寸和破损燃料棒所处堆芯位置等。

FM-1核反应堆一回路水放射性活度在线测量和燃料元件破损在线监测系统由在线反康HPGe测量子系统、燃料元件破损分析子系统和测量信息管理子系统组成。其中能谱测量子系统由HPGe探测器、电制冷机、环探测器、屏蔽装置、数字化谱仪、全自动能谱分析软件和无源效率刻度软件等组成，对一回路冷却剂中3keV至10MeV能量范围内的裂变和活化产物进行在线连续监测。该系统已经在某核电站成功应用，其测量结果的准确

性和长期运行的可靠性受到用户的高度评价。

图1 燃料元件破损在线监测系统

图2 核电站现场应用图

图３　一回路水放射性核素活度随时间变化曲线

图４　活度分析界面

图５  堆芯燃料棒状态

二、应用领域

核电站反应堆一回路水放射性核素活度在线测量，燃料元件破损在线测量监测；船用动力堆回路水放射性活度在线测量和燃料元件破损在线监测。

三、主要技术指标

• 测量的主要核素：Kr-85m、kr-87、kr-88、Xe-133、Xe-135、Xe-138、I-131、I-132、I-133、I-134、I-135、Cs-134、Cs-137、Cs-138、Co-60、Co-58、Fe-59、Na-24等，给出15分钟、30分钟、45分钟等间隔15分钟的测量结果，并实时显示各种核素活度随时间变化曲线；
• 探测下限：50Bq/ml（Xe-133），在给出活度测量结果的同时给出最小可探测限；
• 测量时间：15分钟~600分钟；
• 破损根数误差：≤20%；
• MTBF：12000小时；
• MTTR：≤8小时。 

四、产品特点

• FM-1燃料元件破损在线监测系统是国内自主研发的国际上套核电站一回路水放射性活度在线监测和燃料元件在线监测反康普顿HPGe测量系统，通过精心设计，实现低能放射性核素和高能放射性核素探测效率平衡，使得系统能够同时可靠测量低能放射性核素和高能放射性核素的活度，并且有效抑制了康普顿散射对放射性活度测量的影响。
• 系统的燃料破损分析经过了国际上两个典型案例的检验，分析结果与实际案例情况高度符合。系统在某核电站应用,从低能到高能的核素,均能可靠测量,且测量结果与取样测量结果在不确定度内符合。
• 系统的活度测量精确度与取样测量符合，在某核电站使用过程中，其长期稳定性和精确性受到高度肯定；
• 适应在线测量的需求，为了保障产品的高可用性，公司对产品的电子学系统在故障后提供整机替换，并在72小时内实现恢复，对探测器故障，提供整机替换维修，为72小时内恢复运行。