[发明专利]一种核临界报警系统及其报警方法

说明书

本发明公开了一种核临界报警系统及其报警方法，系统包括辐射监测主机、多个复合探测器和报警灯笛，辐射监测主机包括探测器信号采集处理单元、核临界报警逻辑单元、显示处理单元、供电单元和接口单元，复合探测器与探测器信号采集处理单元和核临界报警逻辑单元的输入端均连接，报警灯笛与核临界报警逻辑单元的输出端连接；复合探测器包括信号处理模块、第一GM探测器、第二GM探测器、塑闪探测器、源检LED、第一高压模块和第二高压模块。本发明系统结构简单，设计合理，实现方便，能够有效应用在γ核临界的监测中，探测范围广，响应速度极快，结合报警方法，能够提高核临界报警系统的稳定性和可靠性，使用效果好，便于推广使用。

技术领域

本发明属于核辐射检测技术领域，具体涉及一种核临界报警系统及其报警方法。

背景技术

核临界报警系统可以对核燃料生产、加工、贮存，以及后处理厂房或试验研究堆的伽马射线或中子辐射剂量进行监测，以反映这些场所的辐射瞬变，防止由于燃料堆积发生临界事故造成燃料元件损坏或放射性释放。当这些场所发生临界事故时能够准确、及时地发出声光报警，提示人员撤离并采取应急措施。

根据使用场所和监测原理的不同，核临界报警系统分为两种：核γ临界报警仪和中子临界报警仪。核临界报警系统一般有三个以上探测通道，布置在不同测点，互为冗余，各通道设有相同的报警阈值，为减少误报警，提高系统报警可靠性，至少有两个通道探测到临界事故时仪器才对外发出报警。

由于核临界事故持续时间极短(毫秒级)，并且产生极大辐射场，各种因素结合在一起，导致普通的区域辐射探测器失效。所以，核临界报警系统必需考虑探测器的响应时间、测量范围等极限条件。同时，作为一个整体系统，临界报警系统的稳定性、可靠性也是至关重要的，任何一次漏报警或延迟报警，都可能造成不堪设想的安全事故，任何一次误报警，都有可能造成严重的经济损失和人员恐慌。

因此，核临界报警系统应尽可能快速地探测到最小的核临界事故，并以最小的延迟触发报警。目前，最小的核临界事故定义为距离反应材料2m处的自由空气中，60s内产生0.2Gy的等效吸收剂量。辐射瞬变持续的最小时间为1ms(半高宽，Full Width HalfMaximum)，核临界报警系统应能探测到1ms内的辐射瞬变，并确认报警。

现有技术中，中核控制系统工程有限公司的BH3208核临界报警及测量系统的探测器采用3个GM管，其测量范围为0.1μGy/h～25Gy/h，理论上无法识别1ms的辐射瞬变，不能满足临界事故报警的测量要求。而且，该产品在物理方法上存在固有缺陷，3个探测器均为GM管，当临界事故发生时，GM管会因测量剂量瞬间增大而饱和，这时候GM管的脉冲信号输出会大大降低，无法满足临界报警的功能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种核临界报警系统，其系统结构简单，设计合理，实现方便，能够有效应用在核临界的监测中，探测范围广，响应速度快，结合报警方法，能够提高核临界报警系统的稳定性和可靠性，使用效果好，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种核临界报警系统，包括辐射监测主机和与辐射监测主机相接的多个复合探测器，以及与辐射监测主机输出端连接的报警灯笛；所述辐射监测主机包括探测器信号采集处理单元、核临界报警逻辑单元和显示处理单元，以及为所述辐射监测主机中各用电单元供电的供电单元，所述探测器信号采集处理单元、核临界报警逻辑单元、显示处理单元和供电单元均通过接口单元相互连接，所述复合探测器通过接口单元与探测器信号采集处理单元和核临界报警逻辑单元的输入端均连接，所述报警灯笛通过接口单元与核临界报警逻辑单元的输出端连接；