[发明专利]医用同位素生产堆堆芯液位测量方法

说明书

技术领域

本发明属于一种核反应堆堆芯液位测量方法，具体涉及医用同位素生产堆的液位测量方法。

背景技术

医用同位素生产堆属于一种“水锅炉”型核反应堆，由于采用铀盐水溶液作燃料，裂变碎片轰击水使水分子分解为氢和氧。氢氧气体在溶液中积累一定程度后形成大气泡，从溶液中上升逸出到气腔。医用同位素生产堆密封的堆容器放在堆水池中，对堆容器与水池的隔离要求非常高，须对堆容器内的液位进行监测。

医用同位素生产堆液位测量一般采用测量管，如果将测量管放在堆容器内，测量管内的溶液受强中子照射，溶液中的铀会裂变，其裂变碎片轰击水，使水分子分解为氢氧气体，氢氧气体在测量管内的积累对医用同位素生产堆的安全不利；如果将测量管放在堆容器外，测量管较细容易断裂对堆容器与水池的隔离不利。

对核反应堆的堆芯液位测量，现有探针式和超声波式两种测量方法，由于两种测量方法具有以下缺陷，都不适用于医用同位素生产堆的液位测量。

探针式测量方法：由于堆芯溶液内有大量气泡逸出液面而造成液位波动，另外由于溶液比较粘稠，探针上会有液滴或固体附着物，因而测量会由于液位的波动而给出液位假信号。

超声波测量方法：由于超声波的定向问题，测量需要液位表面积较大，取得的液位信号也会失真。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种适用于医用同位素生产堆的堆芯液位测量方法。

本发明的技术方案如下：

一种医用同位素生产堆堆芯液位测量方法，步骤如下：

步骤一：在液位测量管下部同一水平面上开若干小孔；

步骤二：将开有若干小孔的液位测量管安装在堆容器内；

步骤三：从堆容器上部气腔取气，经加气泵加压后向液位测量管供气，对液位测量管内的溶液加压；

步骤四：用气体压差计测量液位测量管内与堆容器上部气腔的气体压差，给出堆芯液位。

其附加特征在于：

所述步骤三中对液位测量管内溶液加压的压力为0.035～0.050MPa。

本发明的效果在于：与现有测量方法相比，本发明的方法避免了测量信号失真的问题。该方法由于液位测量管内基本没有溶液即或有少量的氢气也会随着流动的气体从小孔跑到测量管外的溶液中，而不会有氢气的积累，保证了医用同位素生产堆的安全；液位测量管底部小孔可实现液位波动的阻尼，气体从小孔跑到测量管外的溶液中，增加了溶液的搅混，有利于冷却管的传热。

附图说明

图1是本发明测量方法的液位测量示意图。

图中：1.燃料溶液；2.堆容器；3.气腔；4.加气泵；5.液位测量管；6.液位测量管底部小孔；7.气体压差计

具体实施方式

本发明的方法是将下部同一水平面上径向开有若干小孔的液位测量管安装在堆容器内，采用气体压差法来测量医用同位素生产堆的堆芯液位。具体测量方法如下：

步骤一：在液位测量管下部同一水平面上开若干小孔；

步骤二：将开有若干小孔的液位测量管安装在堆容器内；

步骤三：从堆容器上部气腔取气，经加气泵加压后向液位测量管供气，对液位测量管内的溶液加压0.035～0.050MPa；

步骤四：用气体压差计测量液位测量管内与堆容器上部气腔的气体压差，给出堆芯液位。

以200kW医用同位素生产堆为例，液位测量示意如图1所示：

200kW医用同位素生产堆液位高约30cm，加气泵4的扬程35cm水柱，流量0.5～5升/分钟。

在液位测量管下部同一水平面上开若干小孔，将开有若干小孔的液位测量管5安装在堆容器2内；在堆容器2内下部为燃料溶液1、上部为气腔3，从堆容器2的上部气腔3取气，经加气泵4加压后向液位测量管5供气，对液位测量管5内的溶液加压0.035～0.050MPa，溶液从液位测量管5的底部小孔6流出液位测量管5，使液位测量管5底部小孔以上部分全部充满气体，并有少量气体从小孔跑到液位测量管5外的溶液中。用气体压差计7测量液位测量管5内与堆容器2上部气腔3的气体压差，可给出溶液的液位。