用于池式反应堆的氚测量系统及测量方法与流程

本发明涉及放射性监测技术领域，具体涉及一种用于池式反应堆的氚测量系统及测量方法。

背景技术：

氚是氢的放射性同位素，其在医学、科研、工业尤其是核工业(例如作为核聚变反应的主要轻质材料)领域具有广泛的应用。然而，在核工业领域，氚相关生产活动进行的过程中，低浓度的含氚废气和废水会排放到环境中。环境中的氚，除通过空气和水直接被人摄取外，还可被植物和动物吸收，并经由这些动植物食品传输到人体内，从而危害人体健康。因此，如何有效监测核反应过程产生的氚的放射性水平，成为氚辐射防护的热点问题。

例如，在供热反应堆运行过程中，氚的主要来源包括反应堆核燃料裂变产生，以及冷却剂水中氘活化产生；由此产生的氚以液态和气态形式进入到环境中，对核反应堆工作人员以及公众产生不利的影响。为减少工作人员以及公众的受辐照剂量，对核反应过程产生的氚的放射性水平进行及时有效的监测，是实施防护的必要前提。

在核反应堆冷却剂回路中，由于存在其他高活度的放射性核素，且氚的放射性活度相对较低，若直接测量来自冷却剂回路中的氚的放射性活度水平，容易造成测量不精确，因此，本申请提供相关的测量装置或方法，以改善该问题。

技术实现要素：

本发明的实施例提出一种用于池式反应堆的氚测量系统，其包括：衰减模块，设置成与所述池式反应堆的冷却剂回路连接，冷却剂从所述冷却剂回路流入到所述衰减模块，所述衰减模块对所述冷却剂进行衰减；测量模块，设置成与所述衰减模块连接，对经所述衰减模块流出的经过衰减的冷却剂的氚活度进行测量；以及循环模块，设置成与所述测量模块连接，将测量结束后的冷却剂排出至所述池式反应堆的所述冷却剂回路中。

根据本发明实施例的测量系统，对反应堆冷却剂回路中冷却剂的氚活度水平进行测量，对冷却剂进行衰减后再测量，可有效排除冷却剂中其他放射性核素的干扰，提高氚测量精度；同时的，通过循环模块将测量结束后的冷却剂重新引入冷却剂回路中，可提高测量环保性，降低相关人员的受辐照剂量水平。进一步的，根据本发明实施例的测量系统，可降低长期测量运行的成本，减少人员的投入。

根据本发明实施例的测量系统，还可以具有如下技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述衰减模块包括第一容器，所述冷却剂流入到所述第一容器、并在所述第一容器停留预设时间。

根据本发明的一个实施例，当所述氚测量系统用于测量所述冷却剂回路的第一回路的冷却剂时，所述预设时间为大于零；所述第一回路与所述池式反应堆相连，提供用于将堆芯的热量导出的冷却剂的循环。

根据本发明的一个实施例，当所述氚测量系统用于测量所述冷却剂回路的第二回路或第三回路的冷却剂时，所述预设时间为零；所述第二回路与所述第一回路相连以形成封闭式的第二回路；所述第三回路与所述第二回路相连以形成封闭式的第三回路，所述第三回路为供热回路。

根据本发明的一个实施例，所述第一容器形成的通道为直线形。

根据本发明的一个实施例，所述第一容器内设有用于延长所述冷却剂的衰减时间的隔板。

根据本发明的一个实施例，所述第一容器形成的通道为螺旋形。

根据本发明的一个实施例，所述测量模块包括第二容器、探测装置以及处理装置；所述衰减模块流出的冷却剂流入到所述第二容器，所述探测装置对所述冷却剂的氚活度进行测量，并将测量数据传输至所述处理装置进行处理。

根据本发明的一个实施例，所述探测装置为液体闪烁探测装置。

根据本发明的另外一个方面，提供一种用于池式反应堆的氚测量系统，其包括：取样模块，设置成与所述池式反应堆的冷却剂回路连接，冷却剂从所述冷却剂回路流入到所述取样模块；衰减模块，设置成与所述取样模块连接，对经所述取样模块流出的冷却剂进行衰减；测量模块，设置成与所述衰减模块连接，对经所述衰减模块流出的经过衰减的冷却剂的氚活度进行测量；以及循环模块，设置成与所述测量模块连接，将测量结束后的冷却剂排出至所述池式反应堆的冷却剂回路中。

根据本发明的另外一个方面，提供一种用于池式反应堆的氚测量方法，采用上述的氚测量系统，所述氚测量方法包括以下步骤：将所述池式反应堆的冷却剂回路中的冷却剂引入到所述衰减模块中，对所述冷却剂进行衰减；将经过衰减的冷却剂引入到所述测量模块，对所述冷却剂的氚活度进行测量；测量结束后，通过所述循环模块将所述冷却剂排出至所述池式反应堆的冷却剂回路中。

根据本发明实施例的测量方法，对来自冷却剂回路的冷却剂先进行衰减再测量，可有效排除冷却剂中其他放射性核素的干扰，从而提高氚测量精度；同时的，采用循环模块对测量结束后的冷却剂进行排回处理，可提高测量环保性，降低相关人员的受辐照剂量水平。

根据本发明的一个实施例，对所述冷却剂进行衰减的步骤包括：当所述冷却剂流入到所述衰减模块的第一容器时，在所述第一容器停留预设时间。

根据本发明的一个实施例，当所述冷却剂来自所述池式反应堆的冷却剂回路的第一回路时，所述预设时间为大于零；当所述冷却剂来自所述池式堆的冷却剂回路的第二回路或第三回路时，所述预设时间为零。

根据本发明的一个实施例，对所述冷却剂的氚活度进行测量的步骤包括：将从所述第一容器流出的冷却剂引入到所述测量模块的第二容器，测量所述冷却剂在所述第二容器内的液位；当所述液位达到预设值后，采用所述测量模块的探测装置对冷却剂的氚活度进行测量，并将测量数据传输至所述测量模块的处理装置进行处理。

附图说明

通过下文中参照附图对本发明所作的描述，本发明的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本发明有全面的理解。

图1为根据本发明的一个实施例的氚测量系统示意图；

图2为根据本发明的另一个实施例的氚测量系统示意图。

需要说明的是，附图并不一定按比例来绘制，而是仅以不影响读者理解的示意性方式示出。

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，下面将结合本发明实施例的附图，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的一个实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

首先，描述根据本发明实施例的池式反应堆的结构。

根据本发明实施例的池式反应堆，包括反应堆水池、堆芯和冷却剂回路，具体而言，堆芯设置在反应堆水池底部，冷却剂回路为堆芯提供冷却剂，使得冷却剂将堆芯产生的热量载出。

反应堆水池例如可设置在地下(水平线以下)，堆芯设置在反应堆水池底部，水池液面以上保持一定的负压，以便提高反应堆运行安全性。反应堆水池的池水(冷却剂)由下方进入堆芯，在堆芯内被加热后沿上升筒进入池外的一次泵房，经换热装置后，由泵送回池内，由此构成第一回路。

进一步的，当池式反应堆产生的热量用于区域供热时，可将冷却剂回路设置为多个循环回路，一方面可提高冷却剂回路实施换热的安全性，另一方面将靠近堆芯的冷却剂回路与供热网进行隔离，以保证不会对城市热网带来放射性。

具体的，冷却剂回路例如包括三个循环回路：第一回路、第二回路以及第三回路。其中，第一回路与反应堆水池相连形成循环回路，为堆芯提供冷却剂，使堆芯保持在正常的温度，并将堆芯产生的热量及时载出；第二回路与第一回路及城市热网相连，将第一回路与城市热网隔离开，以保证在事故工况下，不会对城市热网带来放射性。第三回路与城市供热网相连。第一回路与第二回路之间、以及第二回路与第三回路之间均设置换热装置，以实施热量交换，由此，反应堆产生的热量通过第一回路经由换热装置传递给第二回路，再经由换热装置传递给第三回路，最后传递给供热网进行供热。

核能作为一种安全、清洁的能源，利用核能为区域供热与传统热源(煤炭、石油)相比，能有效减少污染排放，且供热安全性有保障，有利于缓解日趋严重的能源供应紧张的局面，对于保护环境及人民身体健康以及缓解燃煤运输压力等具有积极意义。

根据本发明实施例的池式反应堆，利用冷却剂将堆芯的热量载出进行城市供热，在这个过程中，有必要考察冷却剂中的放射性核素的放射性水平，为核电站工作人员以及公众提供安全保障。对于冷却剂回路尤其是第一回路(即冷却剂主回路)，其冷却剂直接与反应堆堆芯接触，容易受到中子活化产生多种放射性活化产物，因而来自第一回路的冷却剂的放射性活度水平较高，成为监测的主要对象；第二回路及第三回路的放射性活度水平相对较低。

同时的，例如在轻水反应堆中，冷却剂水中氮16(水中的氧16受活化生成氮16，该氮16半衰期短，放射性活度高，易对氚的测量造成干扰)等活化产物的放射性活度远大于氚的放射性活度(氚的浓度在水质分析中称为氚的活度)，若直接测量冷却剂中氚的放射性活度，容易受到其他放射性核素的干扰造成测量结果不准确，因此，有必要消除干扰，提供一种更精确的氚活度的测量系统及方法。

参照图1，根据本发明实施例的用于池式反应堆的氚测量系统100，其包括：衰减模块10，设置成与池式反应堆的冷却剂回路连接，冷却剂从冷却剂回路流入到衰减模块10，衰减模块10对冷却剂进行衰减；测量模块11，设置成与衰减模块10连接，对经衰减模块10流出的经过衰减的冷却剂的氚活度进行测量；以及循环模块12，设置成与测量模块11连接，将测量结束后的冷却剂排出至池式反应堆的冷却剂回路中。

氚为低能β衰变核素，其释放的β粒子能量较低，为提高其测量精度，有必要消除氚测量时存在的干扰因素。

具体的，为避免直接对冷却剂回路中的冷却剂进行氚测量，在测量模块11之前设置衰减模块10，即冷却剂从冷却剂回路中流出后先经过衰减模块10进行衰减，然后流入到测量模块11进行测量，最后，为提高测量环保性，将测量结束后的冷却剂通过循环模块12排出并流回至冷却剂回路中，以避免冷却剂中的放射性物质排放到环境中造成污染。

进一步的，衰减模块10用于对冷却剂中的除氚之外的其他放射性核素(主要是氮16，其半衰期为7.11s)进行衰减，使得经过衰减模块10后的冷却剂的放射性活度水平减弱，而由于氚为低能核素、半衰期长(半衰期为12.33年)，衰减模块10对其不产生影响，从而在测量模块11对氚进行测量，提高了其测量的精确度。

进一步的，衰减模块10例如包括管道、阀门、泵，管道与冷却剂回路的对应管道连接，从冷却剂回路中引出冷却剂，同时采用阀门、泵控制冷却剂的流量、流速等。衰减模块10可对冷却剂流动的时间进行设置，使得冷却剂中氮16等放射性核素得到充分衰减，由此消除对氚的放射性活度测量的干扰因素，提高测量精度。

进一步的，测量模块11用于对氚的放射性活度进行测量，实现对冷却剂中氚的放射性水平监测，以便及时根据获取的活度水平考察异常状态的发生，提出防护措施等，避免其排放到环境中，对相关人员造成危害。基于氚的辐射能量较低，对其放射性活度测量的关键在于排除干扰因素以及提高探测效率等。

同样的，衰减模块10与测量模块11之间设置管道、阀门、泵，以控制冷却剂的流动。

进一步的，循环模块12使冷却剂流动形成循环回路，其与测量模块11及冷却剂回路相连，使测量模块11排出的冷却剂流入至冷却剂回路。循环模块12例如包括管道、阀门、泵，阀门例如采用单向阀，以避免冷却剂回路中的冷却剂直接流入到测量模块11对其设备造成损坏(未经衰减的冷却剂中包含多种放射性核素，辐射水平高)，相应的，只允许冷却剂从测量模块11经由阀门流入到冷却剂回路中。

可以理解的是，用于连接各模块之间的管道、阀门、泵，可根据实际情况设置一定的形状或数量，以实现对冷却剂的流动可控。

在其中一个实施例中，衰减模块10包括第一容器101，冷却剂流入到第一容器101、并在第一容器101停留预设时间。

参照图1，为延长冷却剂的衰减时间，衰减模块10设置第一容器101，使得冷却剂通过管道流经第一容器101时，在此停留预设时间，然后再流入测量模块11。

具体的，第一容器101例如为储存容器，具有一定的容量。第一容器101的材质例如为铅，以屏蔽放射性。根据放射性活度水平(例如氮16的放射性活度高，产生的γ光子能量强)可设置铅壁厚度等。

同时的，根据干扰因子(氮16等放射性核素)不同的衰变周期，设置合理的停留时间，以实现充分衰减。

在其中一个实施例中，当氚测量系统100用于测量冷却剂回路的第一回路的冷却剂时，预设时间为大于零；第一回路与池式反应堆相连，提供用于将堆芯的热量导出的冷却剂的循环。

由上述可知，第一回路冷却剂与反应堆堆芯接触，冷却剂受堆芯中子活化产生多种放射性核素，例如水中的氧16经活化产生的氮16的放射性活度高，对于活度较低的氚的测量易造成干扰，为排除干扰，采用衰减模块10对氮16等核素进行衰减，降低其活度水平(例如可降低多个数量级)。

具体的，将来自第一回路的冷却剂引入至第一容器101内，并停留预设时间，预设时间例如为1分钟、5分钟、10分钟、30分钟、1小时、10小时等，根据需要达到的衰减程度而定。由此，当第一回路冷却剂在第一容器101内衰减后再进入测量模块11，对氚进行测量，可提高测量精度。

在其中一个实施例中，当氚测量系统100用于测量冷却剂回路的第二回路或第三回路的冷却剂时，预设时间为零；第二回路与第一回路相连以形成封闭式的第二回路；第三回路与第二回路相连以形成封闭式的第三回路，第三回路为供热回路。

由于第二回路或第三回路冷却剂与第一回路冷却剂相互隔离，来自第二回路或第三回路的冷却剂受活化水平低，可减少衰减时间，从而对氚进行实时测量，监测其活度水平。

具体的，当测量第二回路或第三回路的冷却剂时，可控制冷却剂直接流经管道、第一容器101进入测量模块11进行测量。

在其中一个实施例中，第一容器101形成的通道为直线形。

为便于设置衰减时间，对第一容器101形成的通道形状进行设置。当衰减时间需要设置较短时，该通道例如设置成直线性(诸如长方形、圆柱形)，使冷却剂流入第一容器101内，停留预设时间后便可继续流动。或者，当测量第二回路或第三回路的冷却剂时，无需对冷却剂进行衰减，以为冷却剂提供便于流动的通道。

在其中一个实施例中，第一容器101内设有用于延长冷却剂的衰减时间的隔板。

具体的，当测量第一回路的冷却剂时，为延长冷却剂衰减时间，当第一容器101的通道为直线形时，在第一容器101内设置隔板，以增加冷却剂流动的距离，同时降低其流速，保证冷却剂充分衰减。隔板例如设置为多个，排列成一定形状，以增加冷却剂流动的距离。隔板上例如设置孔道，以便于冷却剂流动通过。

可以理解的是，隔板在第一容器101内设置的位置及数量、隔板的形状等，根据实际需要设置，以实现冷却剂达到充分衰减。

在其中一个实施例中，第一容器101形成的通道为螺旋形。

具体的，为增加冷却剂流动距离，可将第一容器101的通道设置为螺旋形。当冷却剂流动距离增加后，可相应减少冷却剂在第一容器101滞留(即关闭衰减模块10与测量模块11管道之间的阀门而不允许冷却剂流入测量模块11)的时间，或者使冷却剂直接流经第一容器101(在满足衰减的前提下)到达测量模块11。

在其中一个实施例中，第一容器101内设有管道s，管道包括入口及出口，分别与冷却剂流入第一容器101及流出第一容器101的管道接口相连，使冷却剂流经第一容器101时，通过该管道s进行流动。管道s例如为弯管结构，如图1中所示，当冷却剂流经管道s时，有利于增加冷却剂流动的距离，同时降低冷却剂流速，从而实现所需时间内的衰减。

可以理解的是，第一容器101形成的通道可设置为上述方式或者其他方式，管道s可设置成上述方式或其他方式，满足对冷却剂充分衰减即可。同时的，根据第一容器101通道的设置，合理调节冷却剂在第一容器101停留的时间，以提高操作灵活性。

在其中一个实施例中，测量模块11包括第二容器111、探测装置112以及处理装置113；衰减模块10流出的冷却剂流入到第二容器111，探测装置112对冷却剂的氚活度进行测量，并将测量数据传输至处理装置113进行处理。

参照图1，当冷却剂经由衰减模块10进入测量模块11后进行氚活度测量。具体的，第二容器111为冷却剂提供测量空间，便于探测装置112进行测量，同时减少冷却剂与探测装置112接触对其设备造成影响(氚具有较强的穿透性)；进一步的，在管路外设置处理装置113，以便及时对测量数据进行处理、分析等，为后续防护工作做准备。

第二容器111例如为储存容器，便于储存冷却剂并对其进行液位调节等操作。探测装置112用于测量氚的放射性活度(例如通过测量β粒子的能量)。处理装置113用于进行信号转换、数据计算、分析等。

在其中一个实施例中，探测装置112为液体闪烁探测装置。

液体闪烁探测的原理为待测样品与闪烁液混合相互作用产生荧光效应，该探测方法可避免样品的升华和自吸收，对低能β粒子具有探测效率高等优点。

在优选的实施例中，探测装置为quantulus1220液体闪烁计数仪。该仪器噪声背景值低，尤其对需要长时间测量的低放射性活度样品的计数具有测量准确的优势。其测量原理为：将待测放射性样品和闪烁材料混合，利用闪烁材料如荧光剂将放射性样品产生的辐射能转变为光能，由光电倍增管将闪烁脉冲所发出的光转变为电脉冲，进而达到测量辐射线的能量及数量的目的。

参照图1，探测装置112例如包括检测探头1120、集光部1121、光电倍增管1122以及计数器1123，检测探头1120周围充满闪烁液，闪烁液与待测氚的β射线相互作用发出荧光光子，然后经集光部1121由光电倍增管1122接收转换为光电子，再经倍增，在光电倍增管阳极上收集光电子，以脉冲信号的形式输送至计数器1123进行计数；由此，通过探测装置112对β射线水平测量以获得氚的放射性活度。

根据本发明实施例的用于池式反应堆的氚测量系统100，利用衰减模块10降低冷却剂中氮16等衰变周期短的放射性核素对氚的干扰，提高氚测量精度；同时利用循环模块12对测量结束后的冷却剂进行处理以提高测量环保性。

在其他一些实施例中，用于池式反应堆的氚测量系统200，其包括：取样模块20，设置成与池式反应堆的冷却剂回路连接，冷却剂从冷却剂回路流入到取样模块20；衰减模块21，设置成与取样模块20连接，对经取样模块20流出的冷却剂进行衰减；测量模块22，设置成与衰减模块21连接，对经衰减模块21流出的经过衰减的冷却剂的氚活度进行测量；以及循环模块23，设置成与测量模块22连接，将测量结束后的冷却剂排出至池式反应堆的冷却剂回路中。

具体的，参照图2，测量系统200相比较测量系统100，在衰减模块21之前设置有取样模块20。由此，取样模块20从冷却剂回路中引出冷却剂，冷却剂再流入衰减模块21以及后续模块。取样模块20例如包括管道、阀门、泵，管道与冷却剂回路的相关管道连接，从冷却剂回路中引出冷却剂，同时采用阀门、泵控制冷却剂的流量、流速等。

取样模块20例如为从冷却剂回路引出的一个支路，用于引出待测量冷却剂(样品)，而不影响冷却剂回路与堆芯之间的运作。通过调节取样模块20管路上的阀门开度，控制待测量冷却剂(样品)流经此模块的速度和时间，相应的，调整冷却剂在衰减模块21处的衰减时间，从而根据测量系统的设置实现灵活控制。

进一步的，取样模块20与衰减模块21之间设置管道、阀门，以控制冷却剂流动。根据需要，取样模块20的管道、取样模块20与衰减模块21之间的管道可设置不同长度，实现对冷却剂流动灵活控制，例如取样模块20的管道设置较长，以便于使衰减模块21、测量模块22远离靠近堆芯的第一回路，减少堆芯对工作人员的辐射，提高操作安全性。

参照图2，在其他一些实施例中，衰减模块21设置第一容器211，该第一容器211用于延长冷却剂的衰减时间，以排除冷却剂中氮16等放射性核素对氚测量的干扰。

进一步的，第一容器211的通道可设置为直线形、螺旋形等方式，以便于调节冷却剂的流动距离、流动时间等，实现对冷却剂充分衰减。

进一步的，测量模块22包括第二容器221、探测装置222以及处理装置223；衰减模块21流出的冷却剂流入到第二容器221，探测装置222对冷却剂的氚活度进行测量，并将测量数据传输至处理装置223进行处理。

进一步的，循环模块23用于将测量结束后的冷却剂排出并引入至冷却剂回路中，以避免冷却剂中的放射性物质排放到环境中造成污染。循环模块23例如包括管道、阀门、泵，阀门例如采用单向阀，以避免冷却剂回路中的冷却剂直接流入到测量模块22对其设备造成损坏(未经衰减的冷却剂中包含多种放射性核素，辐射水平高)，相应的，只允许冷却剂从测量模块22经由阀门流入到冷却剂回路中。

可以理解的是，测量系统100与测量系统200中的各模块可设置为相同或不同结构，以满足不同的测量需求。

基于本发明实施例的氚测量系统，本发明还提出一种用于池式反应堆的氚测量方法，以采用氚测量系统100为例，进行如下阐述。

根据本发明实施例的氚测量方法，包括以下步骤：将池式反应堆的冷却剂回路中的冷却剂引入到衰减模块10中，对冷却剂进行衰减；将经过衰减的冷却剂引入到测量模块11，对冷却剂的氚活度进行测量；测量结束后，通过循环模块12将冷却剂排出至池式反应堆的冷却剂回路中。

参照图1，通过打开衰减模块10与冷却剂回路相连接的管道上的阀门，使待测冷却剂样品流入一支路中，并在衰减模块10进行衰减；随后，打开衰减模块10与测量模块11之间的阀门使冷却剂流入测量模块11，进行冷却剂氚活度测量；最后，调节循环模块12管道上阀门、泵使测量完成的冷却剂重新排入冷却剂回路中，实现流动循环。

根据本发明实施例的氚测量方法，操作方法简单，有利于提高氚测量精度、以及测量安全性。

在其中一个实施例中，对冷却剂进行衰减的步骤包括：当冷却剂流入到衰减模块10的第一容器101时，在第一容器101停留预设时间。

为确保冷却剂中氮16等放射性核素得到衰减，当冷却剂流入第一容器101时，关闭第一容器101与测量模块11之间的阀门，使冷却剂在第一容器101停留；停留的时间可根据核素的种类、需要衰减的程度设置。

在其中一个实施例中，当冷却剂来自池式反应堆的冷却剂回路的第一回路时，预设时间为大于零；当冷却剂来自池式堆的冷却剂回路的第二回路或第三回路时，预设时间为零。

由上述可知，第一回路冷却剂中存在多种核素，对氚测量形成干扰，由此，当第一回路冷却剂流入第一容器101时，使冷却剂在此停留例如1分钟、5分钟、10分钟、30分钟、1小时、10小时等，以降低冷却剂中氮16等核素的活度；第二回路或第三回路冷却剂由于与第一回路隔离，冷却剂受活化程度很小，由此，可省略衰减步骤，对冷却剂直接测量，以对氚活度实时监测，例如当监测到第二回路或第三回路冷却剂中氚活度异常，这可能是第一回路冷却剂发生泄漏流入到第二回路或第三回路，此时，便于工作人员及时发现问题，做好防护措施，从而提高反应堆运行及人员安全性。

在其中一个实施例中，对冷却剂的氚活度进行测量的步骤包括：将从第一容器101流出的冷却剂引入到测量模块11的第二容器111，测量冷却剂在第二容器111内的液位；当液位达到预设值后，采用测量模块11的探测装置112对冷却剂的氚活度进行测量，并将测量数据传输至测量模块11的处理装置113进行处理。其中，对测量液位的要求为液位高度高于探测装置中全部探头的高度，以便提高测量精度。

具体的，测量模块11为氚测量提供便利的操作环境，同时保证操作人员的安全(降低人员受辐照剂量水平)，以及减少辐照对探测装置的影响。

在优选的实施例中，探测装置112可采用液体闪烁探测装置，例如quantulus1220液体闪烁计数仪，利用检测探头形成的静态辐射屏蔽以及光电倍增管形成的动态屏蔽，提高信噪比，从而提高探测效率。

进一步的，当测量结束，打开循环模块12管道阀门，利用泵使冷却剂流回至冷却剂回路中，以避免冷却剂中的放射性物质排放到环境中，危害人员身体健康。

上述应用于氚测量系统100或氚测量系统200的氚测量方法，还可以包括以下步骤：当冷却剂在衰减模块完成衰减之后，并进入测量模块，在测量氚活度之前，对冷却剂中的γ射线进行测量。由此，排除γ射线对氚活度测量中β射线测量的干扰，从而提高测量精度。

在优选的实施例中，结合池式反应堆的结构、运作方式等对氚测量方法、计算模式进行阐述。

根据本发明实施例的池式反应堆，该反应堆例如为深水池式低温供热堆，利用核能提供热源实现城市区域供热，该反应堆能够在低温低压条件下工作，具有设备和系统简单、安全可靠、投资少等特点，能够解决燃煤供热方式中存在的成本高、污染严重等问题。

具体的，池式反应堆具有冷却剂系统，其包括多个冷却剂循环回路，例如第一回路、第二回路以及第三回路，第一回路构成冷却剂主回路，第二回路将第一回路与第三回路(作为供热回路)隔离开，以避免第一回路中的放射性水泄漏至供热网中，对公众造成危害，该第二回路也是封闭的循环回路。

对于上述池式反应堆，氚的主要来源包括：(1)堆芯燃料裂变产生；(2)主回路冷却剂水中氘被中子活化形成。

在利用本发明测量系统对氚测量之前，可通过计算上述来源的氚的活度水平，为测量提供参考值。

对于堆芯燃料裂变(铀核三裂变)产生的氚，这部分产额较小。大部分氚包容在燃料元件包壳中，只有小部分通过裂口或裂缝、或通过扩散进入主回路冷却剂中。利用origen2程序计算，每年燃料裂变产生的氚的活度约为1.63e+13bq/a，若氚进入主回路冷却剂中的份额按2％计算，则这部分氚的活度为3.26e+11bq/a。

对于主回路冷却剂水中氘被中子活化形成的氚，氚的生成率可由下式表示：

p＝λ·σ·φ·ab·na·m/m

式中，p为生成率，单位为bq/s；λ为t(氚)的衰变常数；σ为反应截面，单位为barn；φ为中子通量密度，单位为cm^-2s^-1；ab为母核的天然丰度；m为母核质量；m为摩尔质量；

其中，若活性区冷却剂质量总计2288.25l，活性区热中子通量密度为2.6×10¹³cm^-2s^-1，反应截面为5.7×10^-4barn，冷却剂中氘的天然丰度取0.015％，通过上式可计算得氚的生成率为601.65bq/s，即1.89e+10bq/a。

由此，每年主回路冷却剂中氚的产生量如下表所示：

进一步换算得，每年主回路冷却剂中氚的比活度水平为2.09e+05bq/kg。

上述理论计算为实际测量氚的活度水平提供了参考，便于将实际测量值与理论值进行比较，从而分析氚活度水平是否异常，以便达到监测、防护的目的。

当采用液体闪烁测量方法测量氚活度时，通过测量β粒子能量来表征氚的活度水平，例如，β粒子与闪烁材料作用发射光子，光子数可通过下式计算：

n＝εe/e

式中，n为光子数，e为氚的能量，e为光子能量，ε为反应截面。

其中，光子能量与波长有关：

e＝hv＝hc/λ

式中，h为普朗克常数，c为光速，λ为光子波长。

进一步的，通过将光信号转换为电信号，经放大、分析处理等，获得氚的实际测量结果。

可以理解的是，也可采用其他方法对氚活度进行测量，以满足实际应用需求为准。

对于本发明的实施例，还需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。