EJ T 686-1992 反应堆燃料棒235U富集度检测方法.γ射线能谱法.pdf

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1、J稚E幽行核国和共民人华中EJ/T 686-92 反应堆燃料棒23su富集度检测方法射线能谱法1992翩。17-24发布1992-12翩。1实施中国核工业总公司发布中华人民共和国核行业标准反应堆燃料捧23sU富集度检测方法射线能谱法1 主题内容与适用范围EJ/T 686-92 本标准规定了用射线能谱法检测反应堆燃料棒阳U富集度的方法、仪器设备、检测步骤、数据处理和结果计算。本标准适用于检测低浓铀燃料棒的23su富集度和燃料棒内与标称富集度不相符的燃料芯块。本标准不适用于检测二氧化铀芯块年龄小于120d的燃料棒。2 术语2. 1 芯块年龄从化互转换开始，经过芯块制造、燃料棒制造到富集度检测为止所

2、经历的时间，按天计算。2. 2 低浓铀z3su富集度小于20%（重量）的浓缩铀。3 方法提要二氧化铀芯块中的23su同位素在自发衰变过程中放出能量为185.7keV的特征Y射线，当芯块厚度大于3.5mm时，特征Y射线的强度与z3su富集度成正比。用多道能谱法确定特征射线后，再用多定标测量其强度，然后同标准富集度棒比较，就可得到被测燃料棒的mu富集度，并可判断是否混入有异常富集度芯块。4 仪器设备4. 1 Y射线探测装置，见图104. 1. 1 探测器一一Nal闪烁探测器（或其他类型的射线探测器），能量分辨率优于12%0 4. 1. 2准直器用钧材料制成，嵌入探测器晶体孔的两端，形成20mm宽的

3、探测窗口，准直孔孔径与被测燃料棒直径相适应。4. 1. 3铅筒一壁厚大于lOmmo4.2 核仪器4. 2. 1 线性放大器一一线性度优于0.5%，放大倍数1256连续可调。4. 2. 2高压电源一稳定性优于0.01%，输出电压03kV连续可调。4. 2. 3模数转换器道宽8mV，分析脉冲幅度范围010248mV。中国核工业总公司19920724批准1992-12-01实施4. 2.4 6 EJ/T 686一929 8 7 2 图1探测器装置示意图1 前置放大器；2一光电信增管z3-Nal晶体；4一燃料棒；5 鸽准直器；6 二氧化铀芯块，7一铅铜；8一低压电源输入；9一高压电源输入；10一信号输

4、出311 调整块多道脉冲幅度分析器1 4. 2. 5 多路定标器一一可同时处理多个探测器的输出信号。最大容量为4256(1051）。4. 3 微型计算机系统及相应的数据处理软件4.4 燃料棒扫描传动装置一正向传动速度在13mm/s范围内连续可调，反向传动速度1520mm/s。5 检测步骤s. 1 检测通道标定检测通道标定方法及步骤按附录A（补充件进行。5. 2 燃料检测5.2. 1 电子仪器预热30min。s.2.2 按下多道分析器“清洗”键，使存储器情零。2 EJ/T 686-92 5.2.3 将待测燃料棒放在传动装置t，燃料棒端塞卡入夹具中。5.2.4 选择正向传动启动马达使燃料棒匀速推入

5、探测器装置的准直孔。5.2. 5 按下仪器的“定惊”和“启动”键，开始测量燃料棒放出的射线强度。5.2.6 传动装置到达终点位置时停止测量。6数据处理6. 1 启动计算机数据传送程序，将原始数据从多道分析器内传入计算机内。6.2 按程序要求输入燃料梅编号、标称富集皮、操作者姓名等。6. 3 启动数据处理和序。7 检测结果7. 1 检测结果7. 1. l 实测富集度X =Y-5 . a .。”.。.( J) 式中：X实1lj富集i吏；了一一燃料棒的平均强度：i 标准tlll线凶归Ji程的战E;6一一标准曲线lfil归方程的斜卒e1飞Jy一Jy, .。管v川（2)11；I句式中：y；单个芯块的Y强

6、度；n一一每根燃料棒洲民点数97. 1. 2 异常富集度芯块如；良y！、l一i巨E人（f川b阱飞11fftj吁f吃ti苦mi汗；1rill牙I,、JI.7. 2检测结果ic；丢检？Hii果iL1.K中JfNJ8r：扩lj内存：8晶燃料棒编号；b.的斗；川u1X-tJ芷；c. 身J主是强！更；d. 实拍N23su富集lf;c. 测量通道编号：f. 异常富集度芯块数！RB:Jt分布tr_fll ; g. 操作者姓名：h. 检测日Wl及班次亿8检测分辩率与精密度3 EJ/T 686-92 8. 1 能检测出燃料棒内混入的富集度相对偏差为土10%的单个芯块，可信度为95%。8.2 检测精密度为士2%，

7、可信度95%。4 Al 仪器设备（同第4章）A2 标准棒EJ/T 686一92附录A检测通道的标定方法（补充件AZ.1 标准棒中的二氧化铀芯块的化学成分、密度、几何尺寸等应与燃料悻芯块技术要求一致。A2. 2 标准棒制造工艺应符合燃料棒制作工艺要求。A2. 3 标准棒的富集度种类至少不低于3种。A2. 4 标准棒须由计量部门检定认可。A3混料棒在富集度A致的标准棒中装入块不同富集度的二氧化铀芯块。混料棒的种类应根据实际检测的燃料棒富集度种类确定，但至少应有支富集度相对偏差为10%的棍料棒。A4标定步骤A4.1 仪器通电预热30min后，将任意一一种标准棒推入探测器的准直孔内。A4. 2 用能谱

8、分析确定185.7keV能量的峰位，将对应测量通道中的单道分析器上、下班别间全部放开，测出标准棒的射线全能谱，用“反符合”功，通过调节单道分析器的上、下阔值，使被测峰的能量在165205keV之间，按上述步骤对全部测量通道依次调整。A4.3 按5.2. 2 5. 2. 7条步骤测出每种标准棒在每个检测通道的射线强度。A4. 4 将所测Y强度对应填入表Al中，作为仪器标定原始数据保存。八5数据处理人5.1 以标准棒的z3su富集度为自变量x,Y计数率为因变量y，用最小二乘法求出每个检测通道的回归方程。y二三日bx (A 二：（x1孟）（yjy) b： I kCA幻式中：X；一一第j种标准棒的z3

9、su富集度；Y；一一第j种标准棒的Y计数率z2= (x；一到23一l支一一各种标准棒的平均z3su富集度zy 各种标准棒的平均Y计数率z5 EJ/T 686-92 k一一一标准棒的种类。测量通道2 6 7 8 1 表Al仪器标定原始记录标准棒种幸一十一回归方程y=a+x - :-l一一1-rJ一下一一t= .1- r-l r=-r I _ r-1-i- . I. f线性相关系数(R) 一J一一一J一一一牛一.-1一一牛一一_J一一一一一一一一acc.cy bx x寸；tx,S寸P严巳CA3) CA4) CA5) F;/T巧86-92y；占主Y；. (A6) 111=1 式中：Y；一一标准棒中第

10、i个芯块的Y计数率pn一一每根标准棒测量点数目。AS. 2 235U富集度x与Y计数率y的线性相关性可按下式检验。（Xj一支）(yj-y) R= k，1 k 一一 CA7) 三j(x，文）2 (y,-y)Z J I J 1 式中各变量的含义（同A5.1）。AS. 3 调入标准棒数据处理程序，求出各检测通道的回归方程并给出标准曲线，计算待测燃料棒Z35u富集度所需的全部参数自动存入计算机内。A6仪器的标定A6.1 定期标定每三个月进行一次标定。A6. 2 不定期标定仪器设备出现故障检修完好之后，须按本附录规定重新标定。A7 仪器的校验A7. l 检测分辨率校验用装有阳U富集度相对偏差士10%的芯块的棍料棒在每个通道测量，仪器应按7.1. 2 正确检出异常富集度芯块，否则应调整燃料棒推进速度，直到正确检出为止，此时的速度为正式检测速度。A7. 2 检测精密度校验每天检测燃料棒之前，用标准棒测量，发现实测富集度偏差标准士2%时，须对仪器重新标定。附加说明：本标准由中国核工业总公司核燃料局提出。本标准由国营八一二厂负责起草。本标准主要起草人：朱国胜。7 Na咀唱H同国