專(zhuān)利名稱(chēng)：克服核燃料二氧化鈾年齡對(duì)其鈾-235豐度在線檢查影響的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種既可適用于二氧化鈾粉末的鈾-235豐度在線檢查，又可適用于二氧化鈾芯塊的鈾-235豐度在線檢查的克服核燃料二氧化鈾年齡對(duì)其鈾-235豐度在線檢查影響的方法。
采用自射線碘化鈉探測(cè)器伽瑪射線能譜單窗技術(shù)(即用一個(gè)能量甄別器)對(duì)核燃料二氧化鈾中的鈾-235豐度檢查時(shí)，存在年齡影響的問(wèn)題。因?yàn)槎趸欀械拟?235和鈾-238進(jìn)行一系列衰變，產(chǎn)生一些子體，在二氧化鈾生產(chǎn)制作過(guò)程中，沉淀和水解去掉了這些子體，因此新生產(chǎn)出來(lái)的二氧化鈾放射性強(qiáng)度較低。但是新生產(chǎn)出來(lái)的二氧化鈾中的鈾-235和鈾-238子體衰變未達(dá)到平衡，所以隨著時(shí)間的增加，其放射性強(qiáng)度按指數(shù)規(guī)律上升。因此用鈾碘化鈉探測(cè)器伽瑪射線能譜單窗技術(shù)檢查二氧化鈾中的鈾-235豐度會(huì)受到二氧化鈾年齡的影響。
目前，在克服核燃料二氧化鈾年齡對(duì)其鈾-235豐度在線檢查影響的方法中均是采用單峰雙窗技術(shù)，即只用二氧化鈾碘化鈉探測(cè)器伽瑪射線能譜上的185.7千電子伏特一個(gè)峰做為峰窗，取相鄰185.7千電子伏特峰的高能量區(qū)域一段做為本底窗，利用峰窗面積和本底窗面積來(lái)確定二氧化鈾中的鈾-235豐度。如國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)1976年出版的《核燃料質(zhì)量保證》一書(shū)中所載《輕水堆元件廠鈾-235豐度在線控制》一文中所述的方法。上述單峰雙窗方法的主要不足之處就在于峰窗只包含一個(gè)185.7電子伏特的峰，閥寬較窄，因此單位時(shí)間內(nèi)所獲得的數(shù)據(jù)較少，檢查速度慢。
本發(fā)明的目的就在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)方法中的不足之處，而提供一種可以克服核燃料二氧化鈾年齡對(duì)其鈾-235豐度在線檢查影響的方法，該方法既可適用于二氧化鈾粉末的鈾-235豐度在線檢查，又可適用于二氧化鈾芯塊的鈾-235豐度在線檢查。
本發(fā)明的方法可采用下述措施來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明采用二氧化鈾碘化鈉探測(cè)器伽瑪射線能譜雙峰雙窗技術(shù)方法來(lái)克服二氧化鈾年齡對(duì)其鈾-235豐度在線檢查的影響。
本發(fā)明取二氧化鈾碘化鈉探測(cè)器伽瑪射線能譜上98千電子伏特和185.7千電子伏特兩個(gè)峰做為峰窗，取相鄰185.7千電子伏特峰的高能量區(qū)域一段做為本底窗。
本發(fā)明的鈾碘化鈉探測(cè)器伽瑪射線能譜雙峰雙窗技術(shù)方法為克服二氧化鈾年齡對(duì)其鈾-235豐度在線檢查的影響提供了一種有效的檢查手段，克服了現(xiàn)有技術(shù)方法中存在的閾寬較窄、獲取數(shù)據(jù)較少、檢查速度較慢的不足之處。該方法既可適用于二氧化鈾粉末的鈾-235豐度在線檢查，又可適用于二氧化鈾芯塊的鈾-235豐度在線檢查。
附圖
為二氧化鈾碘化鈉探測(cè)器伽瑪射線能譜。
通過(guò)高純鍺探測(cè)器對(duì)二氧化鈾進(jìn)行測(cè)試分析，發(fā)現(xiàn)二氧化鈾碘化鈉探測(cè)器伽瑪射線能譜第一個(gè)峰(即98千電子伏特的峰)中主要成份是鈾-235的貢獻(xiàn)，這樣98千電子伏特和185.7千電子伏特的凈面積也與二氧化鈾中鈾-235豐度成正比。因此可以將98千電子伏特和185.7千電子伏特兩個(gè)峰包括在一起，做為獲取數(shù)據(jù)的峰窗(即圖中從a到b)。相鄰峰窗的右邊高能量區(qū)域取一段做為本底窗(即圖中從c到d)。這樣通過(guò)峰窗的面積(計(jì)數(shù)率)和本底窗面積(計(jì)數(shù)率)，可求出雙峰的凈面積，即二氧化鈾中98千電子伏特和185.7千電子伏特兩種能量的伽瑪射線強(qiáng)度總和。
由于產(chǎn)生年齡影響的原因主要為二氧化鈾中鈾-238衰變放射出的1001千電子伏特等高能伽瑪射線的康普頓散射形成的與年齡有關(guān)的本底造成的。因此峰窗下面的本底面積與本底窗的面積之比為一常數(shù)，此常數(shù)與豐度和年齡無(wú)關(guān)。因此通過(guò)上面分析可設(shè)計(jì)刻度方程為E＝a·P+b·B或E＝a·P+b·B+c其中E為鈾-235豐度，P和B分別為峰窗和本底窗面積，a、b、c為刻度系數(shù)。
附表為利用鈾碘化鈉探測(cè)器伽瑪射線能譜雙峰雙窗方法對(duì)二氧化鈾芯塊(豐度為3.0%)測(cè)量結(jié)果
從表中可以看出，所測(cè)豐度值與樣品的年齡無(wú)關(guān)。因此采用鈾碘化鈉探測(cè)器伽瑪射線能譜雙峰雙窗方法測(cè)二氧化鈾中鈾-235豐度克服了樣品年齡的影響。
鈾碘化鈉探測(cè)器伽瑪射線能譜雙峰雙窗方法對(duì)二氧化鈾中鈾-235豐度檢查可實(shí)現(xiàn)在線動(dòng)態(tài)檢查。采用兩個(gè)能量甄別器和兩個(gè)多定標(biāo)器，將第一個(gè)能量甄別器的上、下閾置于峰窗位置，即包括98千電子伏特和185.7千電子伏特兩個(gè)峰(圖中a和b位置)，另一個(gè)能量甄別器的上、下閾置于本底窗位置(即圖中c和d位置)。核燃料元件棒或裝有二氧化鈾粉末的容器，勻速通過(guò)碘化鈉探測(cè)器，經(jīng)過(guò)兩個(gè)能量甄別器、兩個(gè)多定標(biāo)器以一定多定標(biāo)時(shí)間分別連續(xù)記錄峰窗的計(jì)數(shù)和本底窗的計(jì)數(shù)，通過(guò)方程E＝a·P+b·B或者E＝a·P+b·B+c便可確定元件棒中各個(gè)位置上的二氧化鈾芯塊或裝有二氧化鈾粉末的容器各個(gè)位置上的鈾-235豐度，從而實(shí)現(xiàn)在線檢查。因此該方法不僅適用于二氧化鈾粉末的鈾-235豐度在線檢查，同樣適用于二氧化鈾芯塊的鈾-235豐度在線檢查。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明為一種既可適用于二氧化鈾粉末的鈾-235豐度在線檢查，又可適用于二氧化鈾芯塊的鈾-235豐度在線檢查的克服核燃料二氧化鈾年齡對(duì)其鈾-235豐度在線檢查影響的方法，其特征在于采用二氧化鈾碘化鈉探測(cè)器伽瑪射線能譜雙峰雙窗技術(shù)方法來(lái)克服二氧化鈾年齡對(duì)其鈾-235豐度在線檢查的影響。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的克服核燃料二氧化鈾年齡對(duì)其鈾-235豐度在線檢查影響的方法，其特征在于取二氧化鈾碘化鈉探測(cè)器伽瑪射線能譜上98千電子伏特和185.7千電子伏特兩個(gè)峰做為峰窗，取相鄰185.7千電子伏特峰的高能量區(qū)域一段做為本底窗。
全文摘要
本發(fā)明為一種克服核燃料二氧化鈾年齡對(duì)其鈾-235豐度在線檢查影響的方法，其特征在于采用二氧化鈾碘化鈉探測(cè)器伽瑪射線能譜雙峰雙窗技術(shù)方法來(lái)克服二氧化鈾年齡對(duì)其鈾-235豐度在線檢查的影響。本發(fā)明的方法克服了現(xiàn)有技術(shù)方法中存在的閾寬較窄、獲取數(shù)據(jù)較少、檢查速度較慢的不足之處。該方法既可適用于二氧化鈾粉末的鈾-235豐度在線檢查，又可適用于二氧化鈾芯塊的鈾-235豐度在線檢查。
文檔編號(hào)G01T1/16GK1090647SQ93100879
公開(kāi)日1994年8月10日 申請(qǐng)日期1993年2月5日 優(yōu)先權(quán)日1993年2月5日
發(fā)明者劉蘭華, 劉南陔, 鄧景珊 申請(qǐng)人:河南菲尼科技實(shí)業(yè)公司