[发明专利]一种高温气冷堆堆内燃料元件破损检测方法及检测系统

说明书

本发明涉及一种高温气冷堆堆内燃料元件破损检测方法及检测系统，该检测方法包括检测一回路氦气中Kr‑88和Xe‑138含量水平及其变化，判断堆内燃料元件是否发生破损。当反应堆稳定运行时，记录Kr‑88、Xe‑138含量的稳定水平数据分别为K₁、X₁；检测时，记录Kr‑88和Xe‑138含量水平数据为K₂、X₂；当(K₂‑K₁)/K₁≥20％，或者(X₂‑X₁)/X₁≥20％，则判断堆内燃料元发生破损。本发明方法可单独用于检测，也可与现有监测方法同时使用，从而提高高温气冷堆堆内燃料元件破损检测结果的可靠性和及时性。

技术领域

本发明涉及核电技术领域，涉及高温气冷堆燃料性能跟踪生产，具体涉及一种高温气冷堆堆内燃料元件破损检测方法及检测系统。

背景技术

在核电厂的运行过程中，反应堆内破损的燃料元件会导致裂变产物向反应堆冷却剂释放，进而影响到机组的安全正常运行，并增加对电厂工作人员的放射性危害及对环境的影响。越早发现燃料元件的破损故障，就越能及时为电厂运行决策提供参考，快速采取相应措施。

高温气冷堆采用氦气作为一回路冷却剂，堆芯入口和出口氦气温度分别为250℃和750℃，高温氦气(750℃)进入蒸汽发生器壳体内，经蒸汽发生器冷却后，高温氦气成为低温氦气(250℃)，再经过氦净化系统，再返回主回路作为冷却剂。

目前高温气冷堆对燃料元件破损的监测方式为：在一回路主管道外侧安装γ探测器，对一回路氦气冷却剂的总γ放射性水平进行监测，这样可以一定程度上定性反映一回路氦气放射性的总体活度水平，从而间接判断堆芯燃料元件是否发生破损。这种间接判断堆内燃料元件破损的监测方式判断方式较为单一，且灵敏度存疑。

发明内容

本发明的目的是提供一种高温气冷堆堆内燃料元件破损检测方法及检测系统，可单独用于检测，也可与现有监测方法同时使用，从而提高高温气冷堆堆内燃料元件破损检测结果的可靠性和及时性。

为了实现本发明的目的，本发明采用的技术方案为：

一种高温气冷堆堆内燃料元件破损的检测方法，该检测方法包括检测一回路氦气中氪-88(Kr-88)和氙-138(Xe-138)含量水平及其变化，判断堆内燃料元件是否发生破损。

在一些实施例中，该检测方法包括：当反应堆稳定运行时，记录Kr-88、Xe-138含量的稳定水平数据分别为K₁、X₁；检测时，记录Kr-88和Xe-138含量水平数据为K₂、X₂；当(K₂-K₁)/K₁≥20％，或者(X₂-X₁)/X₁≥20％，则判断堆内燃料元发生破损。

在一些实施例中，该检测方法还包括对一回路氦气的总γ放射性水平进行监测。通过对一回路氦气冷却剂的总γ放射性水平进行监测，反映一回路氦气放射性的总体活度水平，从而判断堆芯燃料元件是否发生破损。

本发明还提供了一种高温气冷堆堆内燃料元件破损检测系统，包括：

氦气取样检测支路，氦气取样检测支路与高温气冷堆一回路冷却剂管道相连；

该氦气取样检测支路为两支路，包括氦气取样检测第一支路和氦气取样检测第二支路；所述氦气取样检测第一支路上设有Kr-88探测器；所述氦气取样检测第二支路上设有Xe-138探测器。