本发明涉及核反应堆的燃料元件破损监测技术，具体涉及一种基于16n的燃料元件破损监测的稳峰和功率测定的方法。
背景技术：
燃料元件包壳是防止放射性裂变产物向外泄漏的第一道屏障，如果燃料元件发生破损，燃料元件中的裂变产物就会释放到一回路冷却剂中。反应堆必须设置燃料元件破损监测系统，以便能够及时发现燃料元件的破损，并在必要时采取措施，从而确保反应堆的安全。
在核反应堆燃料元件破损监测中，核探测器由于受环境温度的影响，光电倍增管的增益和晶体的发光效率等都会发生变化，从而导致系统核仪表输出的γ能谱发生漂移，这就需要采取稳峰技术。目前较为常用的稳峰方法是在管道外部引用一个放射性参考源为标准，当峰位发生漂移时，通过对参考源的峰位分析来校正测量系统，从而使对应γ能量射线的输出脉冲幅度不变。目前较为常用的参考源包含241am、137cs和60co等，这些参考源能够较为准确地获得峰位信息。
针对整个核探测系统而言，放射性参考源的使用，一方面会增加工作人员的辐射剂量，另一方面在设备产生、运输等各个环节都存在放射源失控风险。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是针对整个核探测系统而言，放射性参考源的使用，一方面会增加工作人员的辐射剂量，另一方面在设备产生、运输等各个环节都存在放射源失控风险，其目的在于提供一种基于16n的燃料元件破损监测的稳峰和功率测定的方法，该方法取消外放射源，将核反应堆自身运行产生的标准源16n用于核探测器的稳峰，减少工作人员的辐射剂量，也保证了设备产生、运输等各个环节的安全。
本发明通过下述技术方案实现：
一种基于16n的燃料元件破损监测的稳峰和功率测定的方法，包括以下步骤：
(1)将冷却剂引入旁通回路：在反应堆一回路系统中设置旁通回路，将含有16n的冷却剂从一回路引出，并通过管道流经破损监测系统，然后返回一回路系统；
(2)在步骤(1)中的旁通回路的阀门打开时，冷却剂流经旁通回路，采用燃料元件破损监测系统测量冷却剂中的16n，测得峰位对应的道址d1，16n特征峰对应的道址d2，峰位偏移δd＝d1-d2，峰位偏移δd用于稳峰或探测器的测量修正；
(3)在步骤(1)中的旁通回路的阀门打开时，冷却剂流经旁通回路，采用反应堆热功率测量系统对反应堆功率和16n进行标定，形成功率和16n之间的对应关系，完成标定后，通过测量16n活度水平获得反应堆的功率。
目前在核反应堆燃料元件破损监测中，核探测器由于受环境温度等因素的影响，光电倍增管的增益和晶体的发光效率等都会发生变化，从而导致系统核仪表输出的γ能谱发生漂移，这就需要采取稳峰技术。目前较为常用的稳峰方法是在管道外部引用一个放射性参考源为标准，当峰位发生漂移时，通过对参考源的峰位分析来校正测量系统，从而使对应γ能量射线的输出脉冲幅度不变。而目前较为常用的参考源包含241am、137cs和60co等这类高放射性的参考源，这些参考源能够较为准确地获得峰位信息。但是针对整个核探测系统而言，放射性参考源的使用，一方面会增加工作人员的辐射剂量，另一方面在设备产生、运输等各个环节都存在放射源失控风险。稳峰过程中涉及到的燃料元件破损监测系统是现有的系统，其对冷却剂中放射性测量也是现有技术，实际上在破损后的冷却剂中含有16n，但是目前本领域技术人员都没有想到利用16n进行稳峰，其认为16n属于干扰核素，在历史上利用总γ探测时需要尽可能去除16n对探测结果造成的影响，因此在利用能够自动排除16n干扰的谱仪时由于惯性思维就没考虑到利用它，同时利用内置辐射源进行稳峰的方法适用于一般的情况，而本方案所处理的情况是特殊对象，加上16n不是破损诊断的特征核素，因此容易被仪器开发人员所忽略，会惯性的沿用一般方法选择稳峰方式。本发明通过在主回路中引出冷却剂，将冷却剂中本身存在的16n用于燃料元件破损监测探测的稳峰，从而取消外放射源，减少了工作人员的辐射剂量，也保证了设备产生、运输等各个环节的安全，同时也不会因为外放射源的误差而影响稳峰效果，在稳峰的过程也能够保证峰值准确，另外也可用于反应堆功率的监测，根据标定后形成功率和16n之间的对应关系，完成标定后，通过测量16n活度水平获得反应堆的功率。
稳峰的原理：γ谱仪长时间使用中测得的γ谱峰会发生漂移，主要原因包括：环境温度的影响、元器件的疲劳效应、老化现象等。为降低γ谱峰漂移的影响，可以采用已知峰值的辐射源(标准源)进行稳峰，即采用谱仪测量标准源，如果测量结果与标准源的峰值有偏差，则调整电源电压等，使得测量结果与标准源的峰值一致。
为了便于操作控制，在旁通回路设置有阀门，在稳峰或测量反应堆功率时打开阀门形成与主管道的连通，没有进行稳峰或测量反应堆功率时关闭阀门切断旁通回路与主管道的连通，根据使用状态进行控制，保证了旁通回路中的冷却剂处于实时状态，实现了在线实时稳峰和测量。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：本发明通过在主回路中引出冷却剂，将冷却剂中的16n用于燃料元件破损监测探测的稳峰，从而取消外放射源，另外也可用于反应堆功率的监测，其减少了工作人员的辐射剂量，也保证了设备产生、运输等各个环节的安全。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明的工作流程示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-主管道，2-阀门，3-旁通回路，4-探测器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例：
如图1所示，一种基于16n的燃料元件破损监测的稳峰和功率测定的方法，包括以下步骤：
(1)将冷却剂引入旁通回路：在反应堆一回路系统中的主管道1下方设置旁通回路3，并且旁通回路3的两端分别与主管道1连通，将含有16n的冷却剂从一回路引出，并通过管道流经破损监测系统，然后返回一回路系统，由于16n半衰期很短，冷却剂在旁通管路3的流动时间应尽量短。旁通回路3设置两个阀门2，在稳峰或测量反应堆功率时打开阀门2形成与主管道1的连通，稳峰或测量反应堆功率完成后关闭阀门2切断与主管道的连通，保证冷却剂测量的在线测量；
(2)在步骤(1)中的旁通回路的阀门打开时，冷却剂流经旁通回路，采用燃料元件破损监测系统测量冷却剂中的16n，测得峰位对应的道址d1，16n特征峰对应的道址d2，峰位偏移δd＝d1-d2，峰位偏移δd即可用于稳峰或探测器4的测量修正；
(3)在步骤(1)中的旁通回路的阀门打开时，冷却剂流经旁通回路，采用反应堆热功率测量系统对反应堆功率和16n进行标定，形成功率和16n之间的对应关系，完成标定后，即可通过测量16n活度水平获得反应堆的功率。
本发明适用于核反应堆燃料元件破损监测探测器的稳峰和对反应堆功率的测定，其利用反应堆自身运行产生的放射性核素16n，将16n作为标准源用于燃料元件破损监测用探测器的稳峰，从而取消用于探测器稳峰的外放射源，同时从一回路系统引出冷却剂，流经破损监测系统，然后返回一回路系统，不会造成冷却剂的浪费和停留，通过对一回路冷却剂中16n的活度水平测量反应堆功率，在稳峰的同时兼具功率测量的功能。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。