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)的多個芯塊(pellet)和彈簧裝入到長度約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)先利用探傷機檢測核燃料棒內(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)中用于檢測核燃料棒的探傷機，可舉出nda-tech公司(美國)制造的被動式(passive)探傷機和主動式(active)探傷機。

被動式探傷機通過檢測從核燃料棒放射的放射性并進行分析來檢測核燃料棒的缺陷，雖然其不需要中子射線源，不過為了準(zhǔn)確地檢測核燃料棒的缺陷，設(shè)備的體積會變得很大，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，主動式探傷機通過將中子射線源照射到核燃料棒之后，檢測在核燃料棒內(nèi)與中子反應(yīng)的鈾放射的伽馬射線，并對其進行分析來掌握核燃料棒的缺陷，并利用伽馬射線源的透射力來測量芯塊(pellet)的縫隙、燃料棒的長度、彈簧的長度等，因此，所述主動式探傷機可設(shè)置在狹小的場所，且核燃料棒缺陷的檢測準(zhǔn)確度高，因此使用最廣泛。

參照圖1，主動式探傷機包括：，由鉛制成的屏蔽盒10；密度測量器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，用于測量燒結(jié)體的長度及密度；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)置有可檢測伽馬射線(γ-ray)的光學(xué)檢測器及bgo等。

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

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

但是，現(xiàn)有技術(shù)的主動式探傷機在所使用的¹³⁷cs射線源與作為檢測對象的核燃料棒之間并沒有單獨設(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

專利文獻

授權(quán)專利公報第10-0988574號(公告日：2010年10月18日)

技術(shù)實現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明的目的在于提供一種核燃料棒密度測量裝置，該裝置能夠在主動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

實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的核燃料棒密度測量裝置，用于檢測核燃料棒的結(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，所述屏蔽體包括開閉部件，所述開閉部件可開閉連接所述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。

進一步優(yōu)選地，本發(fā)明的核燃料棒密度測量裝置，其特征在于，所述開閉部件是能夠與所述燃料棒移送孔并排地進行滑動從而開閉將所述伽馬射線引導(dǎo)孔的桿(bar)。

再進一步優(yōu)選地，本發(fā)明的核燃料棒密度測量裝置，其特征在于，所述桿設(shè)置有驅(qū)動源，所述驅(qū)動源設(shè)置在屏蔽體外側(cè)，用于直線驅(qū)動所述桿。

(三)有益效果

本發(fā)明的核燃料棒密度測量裝置，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象的核燃料棒之間，并且所述測量裝置設(shè)置有可開閉所述伽馬射線引導(dǎo)孔的開閉部件，從而可通過調(diào)節(jié)準(zhǔn)直器的插槽的大小來調(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量芯塊的縫隙間距尺寸的效果。

附圖說明

圖1是一般的主動式核燃料棒探傷裝置的一部分被剖開的立體圖。

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

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

附圖說明標(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：開閉部件

具體實施方式

在本發(fā)明的實施例中提出的特定結(jié)構(gòu)和功能性說明僅僅是為了說明根據(jù)本發(fā)明的概念的實施例而例示的，因此，根據(jù)本發(fā)明的概念的實施例可以以多種形式實施。而且，不應(yīng)解釋為本發(fā)明限定于本說明書中的實施例，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)語可用來說明各種組件，但所述組件并不限定于所述術(shù)語。所述術(shù)語只是為了將一個組件與其他組件區(qū)分開而使用的，例如，在不脫離本發(fā)明的概念的權(quán)利保護范圍內(nèi)，第一組件可定義為第二組件，類似地，第二組件可定義為第一組件。

當(dāng)提到一個組件與另一個組件“連接”或者“接合”時，可以理解為所述一個組件與另一個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)提到一個組件與另一個組件“直接連接”或者“直接接觸”時，應(yīng)理解為兩者之間不存在其他組件。用于說明各組件之間關(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)的說明，重點說明與本發(fā)明的技術(shù)特征相關(guān)的主要部分的結(jié)構(gòu)。

以下，參照附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明。

參照圖2和圖3，本發(fā)明的核燃料棒密度測量裝置，其特征在于，包括：屏蔽體110，其與核燃料棒通過的燃料棒移送孔111相鄰，且內(nèi)置有¹³⁷cs伽馬射線源120，并且，屏蔽體110包括開閉部件130，所述開閉部件可開閉連接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，下面重點說明位于上部的¹³⁷cs伽馬射線源。

具體地，參照圖3，燃料棒移送孔111與¹³⁷cs伽馬射線源120隔開而相互并排設(shè)置，伽馬射線引導(dǎo)孔112與燃料棒移送孔111垂直連接。

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

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

并且，開閉部件130可設(shè)置有單獨的驅(qū)動源，所述驅(qū)動源設(shè)置在屏蔽體的外側(cè)，用于直線驅(qū)動開閉部件，所述驅(qū)動源可以是液壓或電動式驅(qū)動器(actuator)，或者向開閉部件機械地傳遞驅(qū)動力。

以上說明的本發(fā)明并不限定于上述的實施例和附圖，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)，可進行各種置換、變形及變更。