Диапазоны измерения плотности потока нейтронов на ядерном реакторе

В связи с высокой чувствительностью ЯР к изменению реактивности плотность нейтронов контролиру­ется в нем на всех режимах работы — на рабочих мощностях и в выключенном состоянии.

Диапазон изменения плотности нейтронов в указанных режимах составляет примерно 10 порядков.

Нижний уровень измеря­емой плотности потока нейтронов ограничен чувствитель­ностью нейтронных детекторов.

Весь диапазон контроля плотности нейтронного потока разбит на три диапазона:

системы контроля перегрузки (СКП),

промежуточный, (ДП) и рабочий диапазон (ДР).

Для обеспечения этих требований необходимо иметь достаточно детекторов нейтронов во всех трех диапазонах нейтронной мощности.

Эти детекторы (блоки детектирования) в РУ ВВЭР-1000 расположены в каналах биологической защиты реактора.

Схема расположения БД
по каналам ИК АКПН-7-02

Недостатки расположения ИК
в «сухой» защите ЯР (внешнее расположение)

расположение ионизационных камер не дает однозначной связи между мощностью реактора и показаниями детекторов, что вызва­но возможностью затенения детекторов органами регулирования и значительными градиентами в распределении плотности потока нейтронов в реакторе;

значительное влияние на достоверность показаний аппа­ратуры АКНП оказывает изменении распределения нейтронного потока по высоте активной зоны при перемещении органов регулирования;

тепловые нейтроны, попадающие в ИК, расположенные в каналах биозащиты, являются в основном быстрыми нейтронами, рожденными в ТВС периферийного ряда активной зоны и замедлившимися за ее пределами.

Современные АКНП полностью удовлетворяет предъявляемым требованиям по контролю нейтронного потока и энерговыделения.

В состав комплекса АКНП входят три типа устройств детектирования, каждое из которых состоит из блока детектирования (БД) и аппаратуры.

БД (блоки детектирования) нейтронов:

В диапазоне СКП – БД разработаны на основе счетчиков медленных нейтронов типа СНМ-18-1.
Три счетчика располагаются во внутренней полости тонкостенного стального корпуса.

Блоки детектирования рабочего диапазона и промежуточного диа пазона разработаны на основе ионизационных камер деления КНК-53М и КНК-15 (КНК-15 работает в токовом и импульсном режимах).

Использование плотности потока нейтронов в качестве контролируемого параметра для управления реактором неразрывно связано с разработкой надежных детекторов, чувствительных к нейтронам при наличии большого фона от других видов излучений, возникающих в реакторе (особенно от g-излучения).

В связи с тем, что нейтроны не имеют заряда и непосредственно не вызывают ионизации в веществе, для регистрации нейтронов на практике используют вызванные ими ядерные реакции, сопровождающиеся вылетом заряженных частиц.

Энергия возникающего в результате взаимодействия детектора с ионизирующим излучением должна быть преобразована в удобную для дальнейших измерений форму, например в форму электрических сигналов.