本發(fā)明涉及一種能夠調(diào)節(jié)照射到核燃料棒的伽馬射線源的照射量的核燃料棒密度測(cè)量裝置。

背景技術(shù)：

一般情況下，在原子核反應(yīng)堆等中使用的核燃料為，由鈾氧化物燒結(jié)而形成芯塊(pellet)，并將燒結(jié)的多個(gè)芯塊(pellet)和彈簧裝入到長(zhǎng)度約4m的空心鋯合金套管內(nèi)并填充氦氣之后密封端塞而制成核燃料棒，并將核燃料棒束組成一個(gè)集合體而在原子核反應(yīng)堆內(nèi)用作核燃料。

為了使這些核燃料棒在原子核反應(yīng)堆內(nèi)產(chǎn)生穩(wěn)定的核裂變，需要預(yù)先利用探傷機(jī)檢測(cè)核燃料棒內(nèi)的燒結(jié)體的縫隙、濃縮度、脫離與否等缺陷，并消除缺陷之后將其裝入到原子核反應(yīng)堆內(nèi)。

作為現(xiàn)有技術(shù)中用于檢測(cè)核燃料棒的探傷機(jī)，可舉出nda-tech公司(美國(guó))制造的被動(dòng)式(passive)探傷機(jī)和主動(dòng)式(active)探傷機(jī)。

被動(dòng)式探傷機(jī)通過(guò)檢測(cè)從核燃料棒放射的放射性并進(jìn)行分析來(lái)檢測(cè)核燃料棒的缺陷，雖然其不需要中子射線源，不過(guò)為了準(zhǔn)確地檢測(cè)核燃料棒的缺陷，設(shè)備的體積會(huì)變得很大，從而需要很大的設(shè)置空間，因此不能被廣泛使用。

與此不同，主動(dòng)式探傷機(jī)通過(guò)將中子射線源照射到核燃料棒之后，檢測(cè)在核燃料棒內(nèi)與中子反應(yīng)的鈾放射的伽馬射線，并對(duì)其進(jìn)行分析來(lái)掌握核燃料棒的缺陷，并利用伽馬射線源的透射力來(lái)測(cè)量芯塊(pellet)的縫隙、燃料棒的長(zhǎng)度、彈簧的長(zhǎng)度等，因此，所述主動(dòng)式探傷機(jī)可設(shè)置在狹小的場(chǎng)所，且核燃料棒缺陷的檢測(cè)準(zhǔn)確度高，因此使用最廣泛。

參照?qǐng)D1，主動(dòng)式探傷機(jī)包括：，由鉛制成的屏蔽盒10；密度測(cè)量器12，形成在圓筒形屏蔽盒10一側(cè)的移送核燃料棒1的投入口11的位置上，用于測(cè)量燒結(jié)體的長(zhǎng)度及密度；²⁵²cf射線源13，包括中子射線源²⁵²cf，且位于屏蔽盒10的內(nèi)側(cè)；伽馬射線檢測(cè)器14，形成在核燃料棒1被引出的屏蔽盒10的外側(cè)面上，且內(nèi)置有可檢測(cè)伽馬射線(γ-ray)的光學(xué)檢測(cè)器及bgo等。

核燃料棒通過(guò)設(shè)置在屏蔽盒10的入口和出口的燃料棒移送機(jī)(未示出)被引入至屏蔽盒10內(nèi)，而完成檢測(cè)的核燃料棒被引出至屏蔽盒10的外面。

在現(xiàn)有技術(shù)的主動(dòng)式探傷機(jī)中使用的密度測(cè)量器使用¹³⁷cs射線源，且所述密度測(cè)量器由準(zhǔn)直器(collimator)(直徑為1mm)和檢測(cè)器組成，通過(guò)伽馬射線源將伽馬射線照射到核燃料棒，然后利用檢測(cè)器檢測(cè)透射的伽馬射線量，并利用包括在核燃料棒的組成部件的密度差來(lái)測(cè)量芯塊(pellet)之間的縫隙。

但是，現(xiàn)有技術(shù)的主動(dòng)式探傷機(jī)在所使用的¹³⁷cs射線源與作為檢測(cè)對(duì)象的核燃料棒之間并沒(méi)有單獨(dú)設(shè)置能夠調(diào)節(jié)伽馬射線的照射量的裝置。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

授權(quán)專(zhuān)利公報(bào)第10-0988574號(hào)(公告日：2010年10月18日)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明的目的在于提供一種核燃料棒密度測(cè)量裝置，該裝置能夠在主動(dòng)式核燃料探傷裝置中調(diào)節(jié)照射到核燃料棒的伽馬射線源照射量。

(二)技術(shù)方案

實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的核燃料棒密度測(cè)量裝置，用于檢測(cè)核燃料棒的結(jié)合，所述裝置包括：屏蔽體，其與核燃料棒所通過(guò)的燃料棒移送孔相鄰，且內(nèi)置有¹³⁷cs伽馬射線源，并且，所述屏蔽體包括開(kāi)閉部件，所述開(kāi)閉部件可開(kāi)閉連接所述¹³⁷cs伽馬射線源與所述燃料棒移送孔的伽馬射線引導(dǎo)孔。

優(yōu)選地，本發(fā)明的核燃料棒密度測(cè)量裝置，其特征在于，所述伽馬射線引導(dǎo)孔與所述燃料棒移送孔垂直連接。

進(jìn)一步優(yōu)選地，本發(fā)明的核燃料棒密度測(cè)量裝置，其特征在于，所述開(kāi)閉部件是能夠與所述燃料棒移送孔并排地進(jìn)行滑動(dòng)從而開(kāi)閉將所述伽馬射線引導(dǎo)孔的桿(bar)。

再進(jìn)一步優(yōu)選地，本發(fā)明的核燃料棒密度測(cè)量裝置，其特征在于，所述桿設(shè)置有驅(qū)動(dòng)源，所述驅(qū)動(dòng)源設(shè)置在屏蔽體外側(cè)，用于直線驅(qū)動(dòng)所述桿。

(三)有益效果

本發(fā)明的核燃料棒密度測(cè)量裝置，在屏蔽體內(nèi)設(shè)置有伽馬射線引導(dǎo)孔，所述引導(dǎo)孔貫穿形成在¹³⁷cs伽馬射線源與作為檢查對(duì)象的核燃料棒之間，并且所述測(cè)量裝置設(shè)置有可開(kāi)閉所述伽馬射線引導(dǎo)孔的開(kāi)閉部件，從而可通過(guò)調(diào)節(jié)準(zhǔn)直器的插槽的大小來(lái)調(diào)節(jié)照射到核燃料棒的伽馬射線源的照射量，因此具有能夠更加精確地測(cè)量芯塊的縫隙間距尺寸的效果。

附圖說(shuō)明

圖1是一般的主動(dòng)式核燃料棒探傷裝置的一部分被剖開(kāi)的立體圖。

圖2是本發(fā)明的核燃料棒密度測(cè)量裝置的主要部分的結(jié)構(gòu)圖。

圖3的(a)和(b)是用于說(shuō)明本發(fā)明的核燃料棒密度測(cè)量裝置的運(yùn)行例的圖。

附圖說(shuō)明標(biāo)記

1：核燃料棒110：屏蔽體

111：燃料棒移送孔112：伽馬射線引導(dǎo)孔

120：¹³⁷cs伽馬射線源130：開(kāi)閉部件

具體實(shí)施方式

在本發(fā)明的實(shí)施例中提出的特定結(jié)構(gòu)和功能性說(shuō)明僅僅是為了說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的概念的實(shí)施例而例示的，因此，根據(jù)本發(fā)明的概念的實(shí)施例可以以多種形式實(shí)施。而且，不應(yīng)解釋為本發(fā)明限定于本說(shuō)明書(shū)中的實(shí)施例，而應(yīng)當(dāng)理解為包括本發(fā)明的思想和技術(shù)范圍內(nèi)的所有變更物、等同物以及替代物。

另外，在本發(fā)明中，第一和/或第二等術(shù)語(yǔ)可用來(lái)說(shuō)明各種組件，但所述組件并不限定于所述術(shù)語(yǔ)。所述術(shù)語(yǔ)只是為了將一個(gè)組件與其他組件區(qū)分開(kāi)而使用的，例如，在不脫離本發(fā)明的概念的權(quán)利保護(hù)范圍內(nèi)，第一組件可定義為第二組件，類(lèi)似地，第二組件可定義為第一組件。

當(dāng)提到一個(gè)組件與另一個(gè)組件“連接”或者“接合”時(shí)，可以理解為所述一個(gè)組件與另一個(gè)組件直接連接或者直接接合，也可以理解為兩者之間還存在其他的組件。另外，當(dāng)提到一個(gè)組件與另一個(gè)組件“直接連接”或者“直接接觸”時(shí)，應(yīng)理解為兩者之間不存在其他組件。用于說(shuō)明各組件之間關(guān)系的其他表述，即“～之間”和“直接～之間”或者“與～相鄰的”和“與～直接相鄰的”等表述也應(yīng)以相同的方式解釋。

另外，省略了與本發(fā)明相關(guān)的公知的功能及其結(jié)構(gòu)的說(shuō)明，重點(diǎn)說(shuō)明與本發(fā)明的技術(shù)特征相關(guān)的主要部分的結(jié)構(gòu)。

以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

參照?qǐng)D2和圖3，本發(fā)明的核燃料棒密度測(cè)量裝置，其特征在于，包括：屏蔽體110，其與核燃料棒通過(guò)的燃料棒移送孔111相鄰，且內(nèi)置有¹³⁷cs伽馬射線源120，并且，屏蔽體110包括開(kāi)閉部件130，所述開(kāi)閉部件可開(kāi)閉連接¹³⁷cs伽馬射線源120與燃料棒移送孔111的伽馬射線引導(dǎo)孔112。

屏蔽體110可使用能夠有效屏蔽放射性的公知的鉛(pb)，在外側(cè)可以另設(shè)屏蔽盒，并可將所述屏蔽體設(shè)置在屏蔽盒內(nèi)。另外，整個(gè)屏蔽體可以使用兩種以上的材料，而不只使用一種材料，且在能夠有效屏蔽放射性的范圍內(nèi)，對(duì)其材料、結(jié)構(gòu)或形狀并不限定。

¹³⁷cs伽馬射線源120可容納并設(shè)置在射線源裝入孔內(nèi)，以便在屏蔽體110內(nèi)進(jìn)行交換。

屏蔽體110形成有燃料棒移送孔111，以使核燃料棒1能夠沿水平方向通過(guò)所述燃料棒移送孔，并且與燃料棒移送孔111相鄰設(shè)置¹³⁷cs伽馬射線源120。雖然在本實(shí)施例中燃料棒移送孔的上部和下部設(shè)置有¹³⁷cs伽馬射線源，但是由于其結(jié)構(gòu)相同，下面重點(diǎn)說(shuō)明位于上部的¹³⁷cs伽馬射線源。

具體地，參照?qǐng)D3，燃料棒移送孔111與¹³⁷cs伽馬射線源120隔開(kāi)而相互并排設(shè)置，伽馬射線引導(dǎo)孔112與燃料棒移送孔111垂直連接。

開(kāi)閉部件130可以是能夠與所述燃料棒移送孔并排地進(jìn)行滑動(dòng)從而開(kāi)閉伽馬射線引導(dǎo)孔112的桿(bar)，此時(shí)，可將鎢作為桿(bar)的材料。

所述開(kāi)閉部件130可以直線移動(dòng)，并且，根據(jù)移動(dòng)量來(lái)開(kāi)閉伽馬射線引導(dǎo)孔112或者調(diào)節(jié)開(kāi)閉量，從而調(diào)節(jié)照射到燃料棒的伽馬射線的照射量。

并且，開(kāi)閉部件130可設(shè)置有單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)源，所述驅(qū)動(dòng)源設(shè)置在屏蔽體的外側(cè)，用于直線驅(qū)動(dòng)開(kāi)閉部件，所述驅(qū)動(dòng)源可以是液壓或電動(dòng)式驅(qū)動(dòng)器(actuator)，或者向開(kāi)閉部件機(jī)械地傳遞驅(qū)動(dòng)力。

以上說(shuō)明的本發(fā)明并不限定于上述的實(shí)施例和附圖，本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解，在不脫離本發(fā)明的技術(shù)思想的范圍內(nèi)，可進(jìn)行各種置換、變形及變更。