核动力装置反应堆厂房事故后气体活度的监测装置及方法

摘要

本发明提供一种核动力装置反应堆厂房事故后气体活度的监测装置及方法。该监测装置包括：取样管路，设置在核动力装置反应堆厂房的外部，且两端均与所述反应堆厂房内部连通；NaI探测器，设置在所述取样管路的外侧，用于对所述取样管路内的气体活度进行监测。通过取样管路将反应堆厂房内高温、高压、高湿的气体导出至反应堆厂房外部，利用NaI探测器对取样管路内的气体进行监测，NaI探测器具有一定的能谱测量能力，可对事故后情况下的131I、137Cs等典型核素进行测量，NaI探测器与取样管路内的气体不直接接触，可避免探测器处于高温、高压、高湿环境，从而能有效避免严酷环境对监测设备影响，实现事故后的连续监测。

说明书

技术领域

本发明涉及核辐射监测领域，具体涉及一种核动力装置反应堆厂房事故后气体活度的监测装置及方法。

背景技术

在大型核电站中，事故情况下包容反应堆及一回路系统的安全壳释放出的放射性气体一般经过处理后从烟囱排出，该气体的温湿度和压力均比较正常(温度一般不高于60℃、湿度不高于60％，压力为常压)，现有基于流气式电离室的气体放射性探测器可正常工作。

然而在核动力船舶等小型移动式核动力装置中，事故情况下反应堆厂房压力达到1～2MPa、温度达到150℃以上，空气湿度达到100％，该参数已大大超过了现有流气式电离室探测器的正常工作范围；同时小型核动力装置因内部空间限制等因素，难以设置气体处理系统将事故后反应堆厂房气体处理到可接受的压力温度和湿度水平，因此现有的基于流气式电离室的气体放射性探测器无法正常工作。因此目前亟需设计一种监测装置及监测方法以满足小型核动力装置事故情况下反应堆厂房气体活度的监测需求，以更好的为事故评估提供支撑。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中核动力装置反应堆厂房事故后气体活度难以监测的缺陷，从而提供一种核动力装置反应堆厂房事故后气体活度的监测装置及方法。

第一方面，本发明提供一种核动力装置反应堆厂房事故后气体活度的监测装置，包括：

取样管路，设置在核动力装置反应堆厂房的外部，且两端均与所述反应堆厂房内部连通；

NaI探测器，设置在所述取样管路的外侧，用于对所述取样管路内的气体活度进行监测。

进一步地，所述的核动力装置反应堆厂房事故后气体活度的监测装置，还包括：

风机，设置在所述取样管路内，用于驱动所述取样管路内的气体流动。

进一步地，所述的核动力装置反应堆厂房事故后气体活度的监测装置，还包括：

隔热材料，设置在所述取样管路与所述NaI探测器之间。

进一步地，所述的核动力装置反应堆厂房事故后气体活度的监测装置，还包括：

高压截止阀，设置于所述取样管路靠近所述反应堆厂房的两端。

进一步地，所述的核动力装置反应堆厂房事故后气体活度的监测装置，还包括：

屏蔽体，设置于所述NaI探测器的外侧。

第二方面，本发明提供一种核动力装置反应堆厂房事故后气体活度的监测方法，包括：

在核动力装置反应堆厂房外安装取样管路，使所述取样管路两端均与所述反应堆厂房内部连通；

在所述取样管路的外侧布置NaI探测器，对所述取样管路内的气体活度进行监测。

进一步地，所述的核动力装置反应堆厂房事故后气体活度的监测方法，还包括：

在所述取样管路内设置风机，驱动所述取样管路内的气体流动。

进一步地，所述的核动力装置反应堆厂房事故后气体活度的监测方法，还包括：

在所述取样管路与所述NaI探测器之间设置隔热材料。

进一步地，所述的核动力装置反应堆厂房事故后气体活度的监测方法，还包括：

所述取样管路靠近所述反应堆厂房的两端设置高压截止阀。

进一步地，所述的核动力装置反应堆厂房事故后气体活度的监测方法，还包括：

在所述NaI探测器的外侧设置屏蔽体。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的核动力装置反应堆厂房事故后气体活度的监测装置，包括取样管路和NaI探测器，通过取样管路将反应堆厂房内高温、高压、高湿的气体导出至反应堆厂房外部，利用NaI探测器对取样管路内的气体进行监测，NaI探测器具有一定的能谱测量能力，可对事故后情况下的

2.本发明提供的核动力装置反应堆厂房事故后气体活度的监测装置，进一步地包括风机，以驱动取样管路内的气体流动，达到实时取样的目的。

3.本发明提供的核动力装置反应堆厂房事故后气体活度的监测装置，进一步地包括隔热材料，通过隔热材料能够降低取样管路外侧的温度，避免NaI探测器所处环境温度过高。

4.本发明提供的核动力装置反应堆厂房事故后气体活度的监测装置，进一步地包括高压截止阀，通过控制高压截止阀隔离反应堆厂房和取样管路，实现灵活控制。

5.本发明提供的核动力装置反应堆厂房事故后气体活度的监测装置，进一步地包括屏蔽体，通过在NaI探测器的外侧设置屏蔽体能够降低周围辐射本底环境对测量的影响。

6.本发明提供的核动力装置反应堆厂房事故后气体活度的监测方法，包括：在核动力装置反应堆厂房外安装取样管路，使所述取样管路两端均与所述反应堆厂房内部连通；在所述取样管路的外侧布置NaI探测器，对所述取样管路内的气体活度进行监测，通过上述方法使NaI探测器与取样管路内的气体不直接接触，可避免探测器处于高温、高压、高湿环境，从而能有效避免严酷环境对监测设备影响，实现事故后的连续监测。。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明核动力装置反应堆厂房事故后气体活度的监测装置的连接关系示意图；

图2是本发明核动力装置反应堆厂房事故后气体活度的监测装置中NaI探测器部分的结构示意图。

附图标记：

1-取样管路；2-NaI探测器；3-厂房墙壁；4-风机；5-高压截止阀；6-隔热材料；7-屏蔽体。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1所示，本发明提供一种核动力装置反应堆厂房事故后气体活度的监测装置，包括：

取样管路1，设置在核动力装置反应堆厂房的外部，且两端均与反应堆厂房内部连通；

NaI探测器2，设置在取样管路1的外侧，用于对取样管路1内的气体活度进行监测。

本发明提供的核动力装置反应堆厂房事故后气体活度的监测装置，通过取样管路1将反应堆厂房内高温、高压、高湿的气体导出至反应堆厂房外部，利用NaI探测器2对取样管路1内的气体进行监测，NaI探测器2具有一定的能谱测量能力，可对事故后情况下的

作为一种可选实施方式，取样管路1的两端可以设置在厂房墙壁3上并延伸入厂房内部。取样管路1可以采用不锈钢材质的管路。

NaI探测器2由射线探测器(探头)、高压电源及线性放大器、计算机多道脉冲幅度分析器等部分组成。利用NaI探测器2能够实现对取样管路1中气体活度的无接触测量。作为一种可选实施方式，NaI探测器2的探头与取样管路1之间的距离为2cm。

作为该监测装置的进一步改进，还包括风机4，设置在取样管路1内，用于驱动取样管路1内的气体流动。通过驱动取样管路1内的气体流动，达到实时取样的目的，适用于气体活度的在线连续监测。该风机4采用耐压的风机。

作为该监测装置的进一步改进，还包括高压截止阀5，设置于取样管路1靠近反应堆厂房的两端。通过控制高压截止阀5隔离反应堆厂房和取样管路1，实现灵活控制。

如图2所示，作为该监测装置的进一步改进，还包括隔热材料6，设置在取样管路1与NaI探测器2之间。通过隔热材料6能够降低取样管路1外侧的温度，避免NaI探测器2所处环境温度过高。作为一种可选实施方式，隔热材料6可以选用玻璃棉材质，厚度为1cm。优选地，隔热材料6位于取样管路1与NaI探测器2之间，环绕包裹于取样管路1的外壁上。

作为该监测装置的进一步改进，还包括屏蔽体7，设置于NaI探测器2的外侧。通过在NaI探测器2的外侧设置屏蔽体7能够降低周围辐射本底环境对测量的影响。屏蔽体7可以由铅板、铅砖等组成，或者由其他辐射屏蔽材料形成，屏蔽体7可以环绕设置于NaI探测器2的外侧，凡是能够实现上述目的的结构及材料均可。

相应地，本发明还提供一种核动力装置反应堆厂房事故后气体活度的监测方法，装置如图1和图2所示，该方法包括：

在核动力装置反应堆厂房外安装取样管路1，使取样管路1两端均与反应堆厂房内部连通；

在取样管路1的外侧布置NaI探测器2，对取样管路1内的气体活度进行监测。

作为该方法的进一步改进，还包括：在取样管路1内设置风机4，驱动取样管路1内的气体流动。

作为该方法的进一步改进，还包括：取样管路1靠近反应堆厂房的两端设置高压截止阀5。

作为该方法的进一步改进，还包括：在取样管路1与NaI探测器2之间设置隔热材料6。

作为该方法的进一步改进，还包括：在NaI探测器2的外侧设置屏蔽体7。

本发明提供的装置的使用方法，或者本发明提供的监测方法如下：

当发生事故需要监测核动力装置反应堆厂房内放射性气体活度时，打开两个高压截止阀5，高温、高压、高湿的气体随即充满取样管路1，达到压力平衡；启动风机4和NaI探测器2，风机4驱动取样管路1内气体流动，NaI探测器2对取样管路1内气体活度进行测量，NaI探测器2配套的信号处理显示设备给出测量值，即事故情况下反应堆厂房内放射性气体的活度浓度；需要停止监测时，关闭风机4、NaI探测器2和两个高压截止阀5。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。