核仪表复习参考Word文档下载推荐.docx

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1.0；

1.5；

2.5；

4级等。

可见数字越小，仪表的精度等级越高。

使用仪表时且勿升级使用。

5.仪表的变差？

说明什么问题？

变差又称：

回差、升降变差或来回变差。

△v=｜x”-x’｜

x”、x’分别为被测量值平稳增加和减小时，对仪表同一示值测得的实际值。

说明的问题：

变差小于允许误差的仪表为合格仪表

6.仪表灵敏度的定义是什么？

灵敏度S：

设输入变化△x引起输出变化△L

输出信号增量与输入信号增量之比。

灵敏度高，不意味精确度会高，要与仪表的允许误差相适应。

7.探测中子的基本方法是什么？

并加以比较。

方法有：

核反应、核反冲、核裂变、激活化法等。

一、核反应法

主要测量慢中子，有以下三种核反应：

10B（n,α）7Li+2.792MeV

σ0=3840±

11b

6Li（n,α）3T+4.786MeV

σ0=936±

6b

3He（n,p）3T+0.764MeV

σ0=5327±

10b

能量为En的中子微观截面σ=σ0（1／υ）

二、核反冲法

中子与物质原子核发生弹性碰撞，原子核被反冲，且带一定正电荷，选用反冲核弹性碰撞截面大的材料作为探测器灵敏物质，就可以简接测量中子的注量率。

通常是利用含氢物质作为灵敏体。

反冲核的反冲能表示为：

所以，反冲核的质量越小反冲动能越大，通常取氢物质

三、核裂变法

由于裂变碎片是核裂变能量的载体，利用核裂变产生的两个碎片，使物质电离，可产生大的输出脉冲，极易甄别γ射线对测量中子通量的干扰。

233U、235U、239U对热中子的裂变截面分别为：

530b、580b、742b，所以常用作裂变探测器的灵敏体。

四、活化法

稳定的原子核吸收中子后，转变为放射性原子核，它们通常在衰变时会放出带电粒子，由此可以简接测出中子的通量密度。

例如：

n+115In→116In+γ

116In→116Sn+β－+ν

测量β－的强度就能够确定中子的通量密度。

8.核反冲法测中子的原理，适于测何种中子？

适用于测量快中子，因为慢中子的吸收截面较大，而散射截面较小。

9.裂变电离室与硼电离室比较

（答案详见课本第20页最上面）

硼电离室是在电离室的一个电极上涂一层浓缩10B膜，可用于高中子通量密度的测量。

裂变电离室是在电离室的一个电极上涂一层可裂变物质（如235U）的脉冲电离室，灵敏度比硼电离室更高，γ射线影响更小，更适用于高γ辐射场内的种子探测。

10.活化法如何用于测堆芯中子通量？

n+115In→116In+γ116In→116Sn+β－+ν

测量β－的强度就能够确定中子的通量密度。

11.气体探测器中多充何种气体？

为什么？

（暂未找到答案）

12.气体探测器有哪几种？

G—M计数管是用于测量什么量？

有：

电离室、正比计数管、G—M计数管

G—M计数管应用相当广泛，可做α、β、γ射线强度的相对测量以及β源放射性的绝对测量

13.正比计数器输出脉冲幅度的表示式

10B（n,α）7Li的输出脉冲幅度为：

A是正比计数器的气体放大倍数，通常可达到103～105，En是中子的动能；

Q是反应能；

e是电子电荷量；

是平均电离能；

C是计数器的等效输出电容。

14.说明γ补偿电离室的原理，应用于什么场合？

在中子电离室（涂硼）区，中子产生的电流In，γ产生的电流Iγ，在γ电离室区内，只有γ产生的电流Iγ，它与前者的方向相反，所以，电流表的读数为：

I=（In+Iγ）–Iγ=In

通过调节电压V1使γ电流值抵消，就可补偿γ影响，测量电流即为中子产生的电流。

15.什么是长中子电离室？

用于堆的何处、何用？

在反应堆功率测量中，中子通量很高，反应堆轴向很长，所以设计几个短中子电离室，组成一个长中子电离室，各短中子电离室的中子灵敏度可达：

2.3×

10-14A／（n.cm2.s）

短中子电离室高压电极（负极）的内壁及收集极外壁涂硼，室内充1％的氦和6％的氮，93％的氩气。

由于中子产生的电流较大，γ的影响较小。

用于反应堆堆芯外的功率量程

16.什么事长计数管？

所谓长计数管，是利用在很长能量范围内探测中子的效率平坦变化的材料如聚乙烯，石蜡等，作为计数管辐射体的正比计数管。

（注意区分长电离室与长计数管）

17.快中子屏的构造及探测中子的原理？

硫化锌快中子屏：

把ZnS（Ag）粉与有机玻璃粉均匀混合，热压成圆柱形。

为提高探测效率，把这种混合体嵌在有机玻璃筒内，制成花卷型快中子屏。

利用快中子在有机玻璃中产生反冲质子使硫化锌闪烁体发光，经光电信增管输出。

18.慢中子屏的构造及探测中子的原理？

硫化锌慢中子屏：

把ZnS（Ag）粉与B2O3均匀混合，中子与10B产生的α和7Li与ZnS（Ag）闪烁体作用产生荧光，被光电倍增管放大为电信号输出。

闪烁体作成中空形，套在光电倍增管上，以提高探测效率。

对热中子探测效率可达5％～10％。

易于甄别γ本底。

19.堆芯外仪表的主要功能是什么？

课件答案：

对测得的各种信号加以显示记录，在反应堆装料、启动、停闭及功率运行时给操纵员提供反应堆内中子注量率的信息：

1.连续监测反应堆功率、功率变化及功率分布；

2.监测反应堆径向功率倾斜和轴向功率偏差；

3.向反应堆功率调节系统，反应堆保护系统提供中子信号，当中子注量率高、中子注量率变化率高时，触发反应堆紧急停闭。

课本答案：

运行功能：

给操作员提供反应堆装料、停堆、启动直至功率运行工况下的反应堆状态信息，监测反应堆功率、功率变化及功率分布。

还给长棒控制系统提供堆功率信号和闭锁信号，向松动部件和振动监测系统提供种中子噪声信号。

安全功能：

向反应堆保护系统提供多个紧急停堆信号和允许信号。

20.何谓功率测量的源量程，使用什么探测器？

最低量程称为中子源启动量程，即源量程，特点是中子通量密度小，γ本底较小。

由两个独立的相同线路组成。

在反应堆停堆期间和启动初始阶段，测量范围从10-1到2105n/（cm2·

s）

使用硼正比计数管

21.何谓功率测量的中间量程，使用什么探测器？

中间量程，中子通量密度已经大增，γ本底较大。

量程：

10-11A到10-3A

使用硼补偿电离室。

22.何谓功率测量的功率量程，使用什么探测器？

功率量程是接近或达到反应堆的满功率，这时中子通量密度足够大，γ本底相对较小。

1.7×

10-7A～1.7×

10-3A

使用长电离室。

23.三个量程的高度位置是如何安置的？

（暂不确定答案）

24.用周期计测出T2值，说明什么问题？

给操作员提供了什么信息？

T2为功率倍增周期（倍增时间），显示中子注量率变化一倍的时间T。

倍增周期，代表堆功率变化趋势、快慢和反应堆所处的状态。

T2=3s，说明堆功率每3s增加1倍，反应堆处于超临界状态；

T2=-25s，说明堆功率每25s降低1倍，反应堆处于次临界状态。

T2=∞，说明堆功率为常数，反应堆处于临界状态。

如果倍增周期为一过小的正值，说明反应堆功率增加过快，容易失控。

在启动反应堆升功率时，一定要时刻监视倍增周期，禁止其小于18s

25.堆芯内核测仪所处环境如何？

对仪表提出什么要求？

堆芯环境（险恶）：

⑴、高中子通量（＞1012n.cm-2.s-1）；

⑵、强γ场（剂量当量＞11Sv／.h）；

⑶、高温（＞2100C）；

⑷、高压（＞7×

106Pa）；

⑸、振动（由冷却剂流动、沸腾引起）。

对仪表的要求：

①、耐受高通量中子及γ的辐照损伤;

②、一次换料期间，敏感元件移动、更换要不多于1次;

③、体积足够小，适应可利用的空间;

④、采取防护措施。

26.堆芯内核测仪的职能是什么？

启动时的职能：

①、检查堆芯功率分布是否符合设计值；

②、检查事故工况设计限值是否合理；

③、校准堆外仪表；

④、检查装料中可能出现的差错。

正常运行的职能：

①、检查与燃耗对应的功率分布;

②、监测各燃料组件的燃耗;

③、校准堆芯外核仪表;

④、探测堆芯运行工况。

27.涂硼电离室为什么不宜做固定式堆芯仪表？

由于10B的热中子反应截面比235U的大约6倍，导致燃耗太大，寿命缩短，所以，不宜作为固定式堆芯仪，而作为移动式堆芯功率仪。

28.γ温度计有何优缺点？

优点是：

1、结构简单，价格便宜；

2、高辐射下寿命较长；

3、信号大小正比于小范围内的功率水平；

4、没有涂层仪由于燃耗降低灵敏度的缺点。

缺点是：

1、外径尺寸较大（0.8cm）；

2、响应时间长（约几分钟）；

3、缓发γ强度对温度的贡献，限制了量程；

4、灵敏度受热通道温度影响，1600C时比2300C时大20％。

29.分别叙述自给能探测器的工作原理。

（自给能探测器是不需要外加偏压电源的核辐射探测器。

它灵敏度很低，适于在强辐射场下工作。

这是60年代中期出现的一种堆芯中子通量探测器，由中心发射体、绝缘体和收集体三部分按同轴排列而成。

通过中子与发射体物质产生核反应，给出正比于中子通量的、慢变化的电流信号。

因此，这是一种慢响应的探测器。

发射体灵敏物质有铑、钒、钴等。

有衰变型和瞬变型两种。

）

原理：

衰变型（β流型）：

发射体铑、钒或银，它们与中子发生（n，γ）反应生成活化核，活化核发生β-衰变，部分β粒子穿过绝缘体而到达收集体，平衡后形成与中子通量正比的电流信号，经过电缆传送到记录仪。

当核反应平衡后，在外电路给出一个正比于中子注量率的稳定的电流信号。

中子反应如：

瞬变型：

发射体是钴，钴与中子发生（n,γ）反应，60Co出射的γ射线打在发射体和绝缘体上，在其内打出次电子，当这些电子跑到收集极后，在外电路形成一个正比于中子注量率的电流信号。

这一过程是在极短时间内发生的，时间响应快，可作为反应堆安全控制用。

30.堆芯测量系统的组成

由驱动装置、组选择器、路选择器构成机械组件，由安装在堆芯测量室的分配柜实现控制设备和机械组件之间的接口，由一组密封段和球阀来保证反应堆冷却剂和堆芯注量率测量系统之间的密封性

31.选择器有哪几种？

选择器又称转换设备,有组选择器、路-组选择器和路选择器三种。

32.何谓导向管、指套管？

功能是什么？

导向管：

有50根，呈L状，外径25.4mm,璧厚7.6mm，长8~11.5m不等。

上端与压力容器底部对应的套管相焊接，而下部则通过生物屏蔽墙与位于堆芯仪表室中的手动阀密封段组件相焊接，密封一回路水。

指套管：

外径7.5mm,最大厚度1.1mm，长度13.3~16.2m不等。

指套管的内壁是干燥的，微型裂变室可在内移动；

外壁与一回路水直接接触，同样承受与反应堆压力相同的水压，指套管壁厚可比导向管薄，以易弯曲。

指套管末端6m长度经热处理，涂有减摩涂层，可以由人工插入和抽拔。

指套管外壁和导向管内壁为一回路压力边界。

33.探测器是如何由指套管进入堆芯的？

（未答）

34.五组中子探测器传递系统及组成。

堆芯中子测量传递装置用于把中子注量率探测器插入堆芯的50个测量通道，传递装置分为5个组,每组对应10个堆芯测量通道。

每组由下列几部分构成：

一个中子注量率探测器，一套驱动装置，一个组选择器，一个路-组选择器，一个路选择器，10个自动控制隔离阀。

35.核辐射剂量仪种类及应用。

气体探测器：

电离室（袖珍剂量计），正比计数管，G—M计数管

固体探测器：

闪烁体探测器，半导体探测器，热释光剂量计，荧光玻璃剂量计

袖珍剂量计是早期使用最广泛的个人剂量仪，是一种简单的电离室。

它的构造简单，做成钢笔状，方便携带。

正比计数管

G—M计数管是粒子强度探测器。

它结构简单，工作稳定，使用方便，价廉。

得到广泛应用。

闪烁体探测器是五十年代发展起来的核辐射探测器，时间分辨率和能量分辨率高于正比计数器而低于半导体探测器，γ探测效率可达20%。

半导体探测器：

是六十年代发展起来的稿射探测器，时间分辨和能量分办很高的粒子探测器。

它结构简单，工作稳定，电压低，使用方便，价廉。

热释光剂量计是常用剂量仪之一

荧光玻璃剂量计测量照射量剂量范围：

0.05R～103R。

优点是可多次测量，量程宽，测量精确度高，性能稳定等。

缺点是每次使用前要测本底剂量，低能响应差，玻璃易碎等。

36.无机闪烁体测量中子的原理

无机闪烁体有NaI（Tl）、CsI（Tl）、ZnS（Ag）。

前两者可测γ射线，后者用来测量α粒子。

其探测原理是：

射线进入晶体内产生电子–空穴对，导带上的自由电子经杂质带填充空穴，放出荧光光子。

37.核电厂辐射剂量来源于何处？

38.核电厂辐射剂量的监测任务是？

测量和辐射所造成的剂量和排出物的放射性水平，防止工作人员遭受来自γ射线的外照射以及由放射性气体或气溶胶引起的内照射。

39.什么是干、湿啜法？

湿啜法：

停堆换料时，将组件置于静水中浸泡一定时间后，抽取水样来对131I、133I测量，确定该元件是否有破损。

它们都是β-放射性核素。

干啜法：

停堆换料时，将组件放在一定容积的空气中，经过一定时间后，抽取气样，测量其含氪、氙量来判定元件是否破损。

40.蒸汽发生器管道破损监测用哪些仪器？

⒈用高灵敏γ闪烁探测仪，连续监测蒸汽发生器排污水的放射性；

⒉用高灵敏β闪烁探测仪，对汽轮机抽气器排出气体进行连续监测；

⒊主蒸汽管道外侧的G-Mγ探测器来及时报警。

41.一回路放射性监测用何种仪器？

装置如何？

置于何处？

在泵入口侧，用高灵敏γ闪烁探测器对一回路放射性水平进行监测，警报可能发生的设备破损，防止损害周围环境。

42.为什么要对环境放射性监测？

对象是什么？

测量核电厂释放的废气、废水、废物量的放射性是否符合国家限值标准，要定期向当地政府机关及卫生部门提供数据，接受审查。

⒈运行前资料和本底，以评价周围居民原有辐照水平，与运行后水平比较，进行评估；

包括空气、土壤、生物中α、β、γ的总强度及同位素；

⒉运行期放射性物质的排放与扩散率，在环境中的迁移率，评价居民受危害程度；

⒊事故后：

迅速获取放射性污染程度、范围，居民实际接受的剂量和放射性物质转移的途径等，测定食物、水的污染程度，协助事后处理事宜。