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Doc. number to be entered by Header and Footer 第八章 反应堆核测量与辐射监测 第一节 核仪表的工作原理 一、概述 核辐射可以利用它们和物质相互作用所呈现的变化进行观察和检测。 核辐射检测装置组成： 核辐射探测器、探测器输出信号的处理仪器和其它一些附属设备。 反应堆运行监测包括功率（中子通量）监测、辐射监测和热工参数监测三部分。 功率监测系统的主要职能是监测反应堆从释热到发电的整个过程，并为功率调节系统和保护系统输送信号，以确保反应堆的安全运行； 辐射监测的任务是测量核辐射所造成的剂量和排放物的放射性水平，防止工作人员遭受射线的外照射以及由放射性气体或气溶胶引起的内照射所带来的危害，根据辐射监测系统的指示也可以判断反应堆运行的安全性。 为了使探测器内部产生一定电场，需供给探测器以一定数值的直流电压。在探测器与提供直流电压的电源之间还存在n个电子元件。为了把本征电流信号转化成为适合测量任务需要的电信号，在探测器与电信号处理仪器之间也需要一些电子线路和元件。所有这些元件组成了探测器的外部负载电路。 按与电极的接法有：正高电极和负高电极接法。 正高压的优点是可以减少光电倍增管的噪声，这是因为阴极与外套（接地）之间是等电位的，没有微弱放电产生的噪声，其缺点是输出端隔直电容要耐高压，又要接头绝缘可靠，以免发生危险。 负高压：其接法是阳极接地，阴极加负高压，这样就避免了正高压接法的缺点，但却增大了光电倍增管的噪声，故在噪声的要求不高的情况下可以使用。 荧光玻璃剂量计 当射线作用于银激活磷酸盐玻璃时，电子首先跃迁到导带，而后又被俘获在辐射光致发光中心，这里的束缚深度（或陷阱深度）较深，以致于用紫外线照射过程中，则发出橙色的荧光，这种效应称为辐射光致发光。 荧光玻璃剂量计就是根据这个原理用荧光计测量发光强度，而后换算出吸收剂量，由于这种测量不会破坏发光中心，因此读数可以多次重复测量。 把涂有金属的两条石英丝连接在一个圆柱状电极上，其中一条是固定的，另一条是可动的。先用电源给电极充电至最大值，也就是说让可动石英丝偏转到相应于刻度盘上零读数的位置为止。当核辐射通过剂量计时，所产生的离子将由电极收集，从而逐渐减少电极上的纯电荷量，这就逐渐减少可动石英丝的偏转量，使它到达相应刻度盘上相应读数的位置。 探测器轴向布置图 探测器径向布置图 本章内容结束！ 具有能带结构的半导体粒子，一般由填满电子的低能价带和空的高能导带构成，价带和导带之间存在禁带。当用能量等于或大于禁带宽度的光照射半导体时，价带上的电子被激发跃迁至导带，在价带上产生相应的空穴，并在电场作用下分离迁移到粒子表面。 光致发光：物体在紫外线光、太阳光或普通灯光照射后，该物体在黑暗的环境中具有一定的发光性能。 第四节 辐射剂量监测 2．γ辐射监测法 根据：测量冷却剂中裂变产物衰变时发射的γ总活性。 方法：把G-M计数管或NaI闪烁计数器直接布设在一回路冷却剂管旁边，测出冷却剂中的γ活性。 优点：测量方法简单，灵敏度高；缺点：受本底影响严重。 要求：测量中必须把裂变产物衰变的γ射线从本底中区分出来。 分离方法： 1.环境中的本底可以通过加强对测量装置屏蔽 ； 2.把监测点设置在距反应堆冷却剂出口的适当的位置上，以使冷却剂有足够的流经时间，使那些短寿命的核素衰减掉; 3.采用先进的测量方法消除本底的影响; 4.监测点设置在离子交换器后面。 第四节 辐射剂量监测 3．裂变气体及其子代产物的测量法 根据：燃料元件包壳破损后，有一部分裂变气体Kr和Xe经破口进入冷却剂中。所以，只要能从冷却剂中测出Xe和Kr的浓度，或测出它们的子代产物就能发现元件包壳的破损 。 方法：对水冷却反应堆而言，还必须在冷却剂取样回路上加一级氮气和载体的气水分离装置。一般可用G-M计数管或NaI闪烁计数器直接测量被收集气体的? 或γ放射性。 第四节 辐射剂量监测 “中子通量倾斜法”对破损的燃料组件（元件）进行粗糙定位。这一方法就是反应堆在带功率运行时，利用控制束棒逐区进行调整，使堆芯通量发生倾斜。与此同时，用燃料元件包壳破损探测器配合起来观察冷却剂中放射性浓度的变化，以达到分区粗糙定位的目的。 在此基础上如要具体地指出破损的燃料组件则可采用堆外取样测量。目前应用较多的有湿啜法和干啜法。 第四节 辐射剂量监测 湿啜法：停堆换料时将燃料阻件（元件）放置在静水中浸泡一定时间（使水中的碘的放射性积累到一定的浓度）后，抽取水样分别对131I和135I的比值进行鉴别。 干啜法：停堆换料期间将燃料阻件（元件）放置在静水中