173089. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nukleáris fűtőelemek kiégési szintjének roncsolásmentes meghatározására
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY 173089 Ä Bejelentés napja: 1976. DC. 23. (MA-2811) Nemzetközi osztályozás: G 21 C 17/06, G 01 N 23/223 Közzététel napja: 1978. VIII. 28. a-.: ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Megjelent: 1980. III. 21. Feltalálók: Szabadalmas: Dr. Germán Endre oki. fizikus, MTA Izotóp Intézete, Dr. Veres Árpád oki. fizikus, a fizikai tudományok doktora, Budapest Budapest Eljárás nukleáris fűtőelemek kiégési szintjének roncsolásmentes meghatározására 1 A találmány tárgya eljárás nukleáris fűtőanyagok kiégési fokának és a kiégés fűtőelemen belüli eloszlásának roncsolásmentes meghatározására izomer aktiváció útján. Az atomreaktorok és atomerőművek gazdaságos üzemeltetése szempontjából alapvetően fontos paraméter a hasadások teljes számának, pontosabban a kiégési szintnek (a fűtőanyag „elhasználódási fokának”) a meghatározása. Az ismert eljárások egyik csoportja közvetett paraméterek (hőteljesítmény, neutronfluxus) mérése révén a zóna egészének kiégési szintjéről nyújt felvilágosítást, míg más módszerek közvetlen paraméterek (a hasadó nehéz atomok számának, a hasadási termékek hozamának stb.) mérése alapján egy-egy fűtőeleme, illetve fűtőelemköteg kicsiny térfogatában bekövetkező lokális kiégés meghatározására alkalmasak (Nuclear Data in Science and Technology, Proc. Symp. Paris, 1973. I. kötet, 197., 217. és 233. o.; Panel on Fission Product Nuclear Data, Bologna, 1973, Review Paper Nos. 5, 6). Ez utóbbinak s ezáltal az egyes fűtőelemek (kötegek) kiégésének ismerete azért igen fontos, mert így a fűtőelemek cseréje, a zóna átrakása és áz üzemviszonyok változtatása úgy valósítható meg, hogy minden egyes fűtőelem kiégetése optimális mértékű. A fűtőelemek kiégésének vizsgálati módszerei vonalán kezdettől fogva három megoldást alkalmaztak legkiterjedtebben: a radiokémiái, a tömegspéktrometriai és a gamma-spektrometriái módszert. Jelenleg még az első kettő a legpontosabb a kiégési szint abszolút 173089 2 mérésére, ám meglehetősen bonyolultak és hosszadalmasak, s nagy hátrányuk, hogy roncsolásos eljárások. Ezért a már egyszer megbontott, feldarabolt fűtőelem további kiégetésre nem használható. Ezzel szemben a 5 hasadási termékek gamma-sugárzását közvetlenül kiaknázó gamma-spektrometriai módszer roncsolásmentes, s így a fűtőelem kiégetését nem befolyásolja. Ez a módszer előnyösen használható gyors relatív mérésre (ez zónaátrakásnál fontos), de világszerte igen intenzí- 10 ven kutatják abszolút mérésre való alkalmazhatóságának lehetőségeit is. Az előző két eljárással összevetve, e módszer hátránya a rendkívül erős gamma-háttér jelenléte, aminek kiszűrése, illetve figyelembevétele igen nehéz feladat. 15 Itt említjük meg, hogy a nagyteljesítményű erőműveknél olyan effektusok is fellépnek (a hasadási termékek neutron befogása, migrációja stb.), amelyek kis teljesítmény mellett még elhanyagolhatók. Ezen effektusok hatását a kisteljesítményű zónáknál kapott 20 eredmények nagy teljesítményűre való adaptálásakor feltétlenül figyelembe kell venni, ami tovább bonyolítja e módszerek alkalmazhatóságát. A találmány célja olyan roncsolásmentes eljárás kidolgozása, amely mind a kiégés fokára, mind a 25 kiégés eloszlására felvilágosítást adhat. A találmány alapja az a felismerés, hogy a korábban csak „hagyományos” sugárfonások gamma-sugaraival végzett izomer gerjesztés a fűtőelemben nagy mennyiségben jelen levő hasadási termékek némelyi- 30 kével is létrehozható.
