[发明专利]一种反应堆单晶硅辐照控制系统

说明书

本发明公开了一种反应堆单晶硅辐照控制系统，包括：竖直设置的反应堆堆芯辐照孔道、待辐照的单晶硅；沿反应堆堆芯辐照孔道的i个高度设置了对应的i个中子探测器；控计算机、单晶硅位置控制装置；主控计算机：在单晶硅位于第N高度时、用“位于第N高度的第N中子探测器的瞬时中子注量率ZLL_N”进行积分、得到“单晶硅位于第N高度时的辐照积分总通量ZTL_j，N”；根据“单晶硅位于第N高度时的辐照积分总通量ZTL_j，N”、…、“单晶硅位于第1高度时的辐照积分总通量ZTL_j，1”求和、得到“单晶硅已获辐照总中子通量Z_N”；若“单晶硅已获辐照总中子通量Z_N”达到“第N阈值”时，输出由第N高度移动到第N+1高度的“第N提位位移指令”。

技术领域

本发明涉及中子辐照嬗变掺杂质量控制领域，具体一种反应堆单晶硅辐照控制系统。

背景技术

单晶硅中子辐照嬗变掺杂是基于靶核³⁰Si吸收中子后生成³¹P杂质实现的，为了确保硅体辐照后的掺杂浓度准确达到目标值，必须对硅体的受照热中子注量精确控制。现有的单晶硅辐照中子注量监测方法主要是通过离线测量技术(数据硅反推法或活化箔测量法)对硅体受照热中子注量进行预估。

上述现有方法在一罐硅体辐照结束后，才能获取热中子注量的测量值，后续按照预估的热中子注量进行辐照时间测算，不能实时掌握辐照信息。并且，由于辐照期间热中子注量率随堆芯装载方案变更、燃料燃耗加深、控制棒堆内位置变化而不断变化的、堆芯中子注量率径向、轴向分布不均匀，通过一罐硅体的热中子注量率测量值预估其他硅体辐照期间的热中子注量率难以保证中子注量计算准确性与受照硅体受照均匀性。因此，需要设计一种高精度、实时测量的反应堆单晶硅辐照中子注量率在线监测及位置控制装置。

发明内容

本发明目的提供一种反应堆单晶硅辐照控制系统，该系统采用在线监测技术实时获得单晶硅已获辐照总中子通量，在依据已获辐照总中子通量的基础上采用逐步退出的控制设计，从而保障单晶硅避免过量辐照或不足辐照。

本发明通过下述技术方案实现：

一种反应堆单晶硅辐照控制系统，包括辐照装置、传感装置、控制装置；

所述辐照装置包括：竖直设置的反应堆堆芯辐照孔道、待辐照的单晶硅；

传感装置包括：沿反应堆堆芯辐照孔道的i个高度设置了对应的i个中子探测器；i大于或等于2；

i个高度包括：沿反应堆堆芯辐照孔道竖直方向从下往上依次设置的第1高度、第2高度、…、第N高度、第N+1高度、…、第i高度，第1高度、第2高度、…、第N高度、第N+1高度、…、第i高度对应的瞬时中子注量率依次变小；

控制装置包括：主控计算机、单晶硅位置控制装置；

主控计算机：

在单晶硅位于第N高度时、用“位于第N高度的第N中子探测器的瞬时中子注量率ZLL_N”进行积分、得到“单晶硅位于第N高度时的辐照积分总通量ZTL_j，N”；

根据“单晶硅位于第N高度时的辐照积分总通量ZTL_j，N”、…、“单晶硅位于第N-1高度时的辐照积分总通量ZTL_j，N-1”、…、“单晶硅位于第1高度时的辐照积分总通量ZTL_j，1”求和、得到“单晶硅已获辐照总中子通量Z_N”；

若“单晶硅已获辐照总中子通量Z_N”达到“第N阈值”时，输出由第N高度移动到第N+1高度的“第N提位位移指令”；