Рис. В2.8. Схема экспериментального устройства для измерений нейтронной активности ОТВС:
1 – ОТВС, 2 – ведро перегрузочного контейнера, 3 – перегрузочный контейнер, 4 – лебедка для подъема ТВС, 5 – перегрузочный канал шахтыхранилища, 6 – 3Не-счетчик нейтронов, 7 – водородосодержащий замедлитель, 8 – нейтростоп
Порядок выполнения лабораторных работ в практикуме «Методы определения выгорания топлива отработавших ТВС»
1.Работа выполняется в течение двух занятий, первое проводится в здании ИРТМИФИ, второе – в лабораторном корпусе 31.
2.Каждое занятие продолжается 4 часа.
3.Каждая работа выполняется бригадой из двух-трех участни-
ков.
4.Прошедшие медосмотр и проинструктированные участники проходят краткое собеседование о целях выполняемой работы и методе их достижения. Необходимый минимум знаний содержится
вданном пособии.
5.Отобранные для экспериментов ОТВС последовательно перемещаются оператором–сотрудником ИРТ из бассейна выдержки на позицию для измерений внутри защитного контейнера.
131
6.В соответствии с заданием преподавателя производятся измерения излучения выбранных ОТВС в течение определенных интервалов времени в одном или нескольких положениях.
7.После завершения опыта с одной ОТВС оператор производит
еезамену на другую, с которой проводят подобные же измерения.
8.Радиационная обстановка на рабочих местах во время проведения измерений контролируются дозиметристом.
9.По завершении экспериментов участники получают первичные результаты измерений (измеренные спектры, зарегистрированные числа отсчетов) для их последующей обработки.
10.Второе занятие посвящается компьютерной обработке полученных результатов, снабженных соответствующими программами, анализу результатов и расчету их погрешностей.
11.По итогам проделанной работы бригада оформляет отчет. Проводится защита отчета перед преподавателем, включающая ответы на дополнительные вопросы. В процессе защиты определяется и оценивается уровень знаний участников по рассматриваемой теме.
132
Работа 7 Определение выгорания отработавших ТВС
методом гамма-сканирования
Цель работы – определение выгорания отработавшей ТВС с
выдержкой более 3 лет по гамма-излучению продукта деления
137Cs.
Аппаратура: полупроводниковый коаксиальный HPGE- детектор с предусилителем, цифровой спектрометр DSpec Junior 2.0, компьютер с управляющей программой Maestro, поворотное устройство с блоком управления в стандарте КАМАК.
Набор образцовых стандартных гамма-источников (ОСГИ).
1. Подготовка спектрометра к измерениям
На цифровом спектрометре запустите управляющую программу Maestro в режим связи с измерительным блоком.
Найдите в меню программы Analize – MCB Propeties окно включения высокого напряжения High voltage. Подайте высокое напряжение на детектор, нажав кнопку On. Убедитесь, что на блоке Dspec включился соответствующий индикатор.
2.Градуировка энергетической шкалы спектрометра
Вменю программы Analize – MCB Properties перейдите в окно
Preset. Установите режим измерения по живому времени 100 с. Поместите на поверхность детектора источники 241Am и 60Co из
набора ОСГИ. Запустите измерение, нажав кнопку Go. Проконтролируйте начало набора спектра на экране монитора. В правом верхнем углу экрана можно найти информацию о текущем времени измерения и величине мертвого времени спектрометра;
Используя всплывающие окна в меню Calculation – Calibration,
удалите предыдущую градуировку и прокалибруйте по энергии набранный спектр по двум гамма-линиям: 1332,5 кэВ 60Со (правый пик) и 59,54 кэВ 241Am (левый пик).
По окончании градуировки определите энергию другого пика, принадлежащего 60Со.
133
Данные о выполненной градуировке занесите в табл. 7.1.
Таблица 7.1
Результаты градуировки энергетической шкалы
Источник |
241Am |
60Со |
60Со |
|
Энергия гамма-излучения, |
59,54 |
1173,25 |
1332,5 |
|
кэВ |
||||
|
|
|
||
Положение центра пика, |
|
|
|
|
канал |
|
|
|
3.Сканирование ОТВС
1.В меню программы Analize–MCB Properties перейдите в окно Preset. Установите режим измерения по живому времени 600 с.
2.После того, как аттестованная ОТВС будет установлена в перегрузочном контейнере, поверните вручную маховик редуктора на три оборота против часовой стрелки. При этом нижний край активной части ТВС окажется напротив отверстия коллиматора.
3.На блоке управления нажмите кнопку ПУСК несколько раз, пока световые индикаторы не покажут, что кассета захвачена поворотным устройством.
4.Запустите одновременно набор спектра от ТВС, нажав на индикатор Go, и поворотное устройство, нажав кнопку Старт на устройстве управления. Наблюдайте на экране монитора процесс набора спектра. Мигающий светодиод на блоке управления будет свидетельствовать о том, что ТВС внутри контейнера вращается вокруг своей оси.
5.В процессе набора найдите в спектре гамма-линию, принадлежащую 137Cs. Выделите область пика 661,66 кэВ с помощью компьютерной мыши.
6.По окончании набора спектра выполните предварительную обработку спектра с помощью программы Maestro, нажатием пра-
вой кнопки мыши на индикатор Peak Info. Результат определения площади пика 137Cs запишите в табл. 7.2.
7.На блоке управления измените направление движения устройства захвата на противоположное, отжав кнопку со стрелкой
134
« → ». Затем нажмите несколько раз на кнопку ПУСК, пока световые индикаторы не покажут, что ТВС отпущена поворотным устройством.
Таблица 7.2
Предварительные результаты определения числа отсчетов в пике 137Cs
Число оборо- |
Число отсчетов в пике |
Число отсчетов в пике |
137Cs аттестованной |
137Cs исследуемой |
|
тов маховика |
ОТВС |
ОТВС |
|
||
3 |
|
|
6 |
|
|
9 |
|
|
12 |
|
|
15 |
|
|
18 |
|
|
21 |
|
|
24 |
|
|
8.Подойдите к перегрузочному контейнеру и поверните вручную маховик редуктора еще на три оборота против часовой стрелки.
9.На блоке управления зафиксируйте кнопку со стрелкой « → »
внажатом положении и нажмите кнопку ПУСК несколько раз, пока световые индикаторы не покажут, что кассета захвачена поворотным устройством.
10.Выполните набор спектра с одновременным вращением для второго положения ОТВС по высоте.
11.Повторяйте процедуру измерений с одновременным вращением ОТВС по всей длине ее активной части.
Внимательно следите за тем, чтобы не перемещать ОТВС в положении, когда она захвачена поворотным устройством, так как это может привести к его поломке.
12. После окончания сканирования аттестованной ОТВС попросите оператора заменить ее на исследуемую ОТВС из шахтыхранилища.
135