分层γ扫描方法测量球形容器核材料滞留量

摘要

核材料生产线上很多设备(如混合器、反应器设备)是球形结构,在生产过程中,内部会有核材料滞留.知道内部核材料的滞留的数量,对于核材料管理与衡算和核材料临界安全至关重要.本文研究对象为球形反应器内部核燃料滞留量的测量,该反应器左面、右面和后面都有其他设备,测量仪器只能放在其前面的有限空间内进行测量.为此,本文提出探测器分层扫描方法,首先认为球形容器内部的核材料近似球形分布,自上而下分成若干层,在每一层上近似认为滞留的核材料是均匀分布,探测器自上而下逐层进行扫描测量,获取数据;利用蒙特卡罗随机过程模拟方法,计算探测器对每一层的探测效率,应用最小二乘法或最大似然法,对核材料分布进行重建计算,这样不仅可以给出比较准确的反应器内部核材料的总量,而且还可以给出核材料在内部的分布的大致情况.本文采用蒙特卡罗模拟计算和实验两个方面,对该方法进行了验证,证明该方法是正确的.