一种轻水型泳池堆恒温辐照装置及恒温辐照方法与流程

本发明涉及反应堆辐照，具体涉及一种轻水型泳池堆恒温辐照装置及恒温辐照方法。

背景技术：

1、反应堆在稳定运行期间，由于堆芯核燃料进行裂变链式反应会释放出大量热量，同时材料本身吸收中子发生中子核反应时也会产生热量，这些产生的热量在活性区积累，且短时间无法通过循环冷却水热交换快速释热，所以通常导致辐照靶管内温度＞活性区温度＞循环水温度，导致活性区的辐照温度不易精确控制。

2、并且，对于某些不耐温的材料，在进行中子活化生产或研究时，靶管内高温通常会导致材料融化、降解或某些特性参数降低。例如钬-165聚乳酸微球在反应堆进行辐照后部分出现破损、粒径偏差变大、材料特性(分子量、热重、化学键等)发生改变，且这些变化不可控，对于微球的使用(放射性介入栓塞治疗)具有不利影响；再例如铼-白蛋白微球在反应堆辐照1h后会出现轻微破损，辐照2h后大量破损，辐照3h后材料板结成块，不再适用于治疗。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种轻水型泳池堆恒温辐照装置，解决现有辐照装置无法精确且恒温控制活性区辐照温度的问题。

2、本发明通过下述技术方案实现：

3、一种轻水型泳池堆恒温辐照装置，包括：循环调温机构，所述循环调温机构包括调温组件、抽水管及供水管，所述抽水管和所述供水管分别与所述调温组件的输入端及输出端连通，所述抽水管远离所述调温组件的一端用于与堆水池内的所述辐照管道的顶端连通，所述供水管远离所述调温组件的一端用于与所述辐照管道的底端连通，所述抽水管设有抽水泵，所述供水管设有供水泵；辐照容器，所述辐照容器用于容纳辐照材料，所述辐照容器与所述辐照管道可拆卸插接，当所述辐照容器与所述辐照管道插接时，辐照材料位于堆水池内下部的活性区内。

4、可选地，所述调温组件包括冷却器及加热器；所述抽水管、所述冷却器、所述加热器及所述供水管依次连通；或，所述抽水管、所述加热器、所述冷却器及所述供水管依次连通。

5、可选地，所述加热器包括加热容器及设于所述加热容器内的电热丝，所述加热容器顶部敞口。

6、可选地，所述加热容器内设有液位计，所述液位计连有控制系统，所述控制系统与所述抽水泵和所述供水泵的控制系统连接。

7、可选地，所述抽水管和所述供水管分别设有流量计和温度计。

8、可选地，所述调温组件外罩设有屏蔽箱，所述屏蔽箱能够密闭或敞开。

9、可选地，所述辐照管道的顶端向外扩张形成锥口；所述辐照容器包括支撑器和靶管组件，所述支撑器为与所述锥口匹配的锥形件，所述支撑器底部通过调整绳与所述靶管组件连接，所述调整绳能够调整长度；辐照材料位于所述靶管组件内；当所述支撑器与所述锥口插接时，所述靶管组件吊装于所述辐照管道内，辐照材料位于所述活性区。

10、可选地，所述靶管组件包括辐照靶筒，所述辐照靶筒顶部与所述调整绳连接，所述辐照靶筒用于容纳靶管或辐照材料。

11、一种恒温辐照方法，采用上述任意一种轻水型泳池堆恒温辐照装置进行，包括如下步骤：

12、启动并维持所述循环调温机构，直至所述抽水管和所述供水管内的水温相同，且为预设温度；

13、将辐照材料或靶管装设于所述辐照容器内，将所述辐照容器插入所述辐照管道内，直至辐照材料位于所述活性区内，实施辐照实验。

14、本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

15、本发明提供的一种轻水型泳池堆恒温辐照装置，通过设置堆水池，提供辐照所需的环境及活性区；在此基础上，通过设置辐照管道，使其竖直插设于堆水池内，且底端位于活性区内，提供一条竖直贯通的实验通道，使辐照材料能够通过辐照管道顶部插入活性区内；在此基础上，通过设置循环调温机构，设置其包括抽水管、供水管及调温组件，且设置抽水管与辐照管道的顶端连通，设置供水管与辐照管道的底端连通，并设置抽水泵和供水泵，利用抽水泵将辐照管道上部的水体抽出，经调温组件调整至所需温度，而后通过供水泵泵回至辐照管道的底端，持续一段时间后即可使辐照管道内的水体温度趋于同一温度(即所需温度)；此状态下，通过设置辐照容器，对辐照材料进行容纳，并通过将辐照容器插入辐照管道，使辐照材料进入活性区内，即可实施恒温辐照实验；通过上述各特征的相互配合，使该轻水型泳池堆恒温辐照装置能够有效解决现有辐照装置无法精确且恒温控制活性区辐照温度的问题。

技术特征：

1.一种轻水型泳池堆恒温辐照装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的轻水型泳池堆恒温辐照装置，其特征在于，所述调温组件包括冷却器(32)及加热器(33)；

3.根据权利要求2所述的轻水型泳池堆恒温辐照装置，其特征在于，所述加热器(33)包括加热容器(331)及设于所述加热容器(331)内的电热丝(332)，所述加热容器(331)顶部敞口。

4.根据权利要求3所述的轻水型泳池堆恒温辐照装置，其特征在于，所述加热容器(331)内设有液位计(333)，所述液位计(333)连有控制系统(50)，所述控制系统(50)与所述抽水泵(301)和所述供水泵(311)的控制系统连接。

5.根据权利要求4述的轻水型泳池堆恒温辐照装置，其特征在于，所述抽水管(30)和所述供水管(31)分别设有流量计和温度计。

6.根据权利要求2-5中任意一项所述的轻水型泳池堆恒温辐照装置，其特征在于，所述调温组件外罩设有屏蔽箱(34)，所述屏蔽箱(34)能够密闭或敞开。

7.根据权利要求1所述的轻水型泳池堆恒温辐照装置，其特征在于，所述辐照管道(20)的顶端向外扩张形成锥口；

8.根据权利要求7所述的轻水型泳池堆恒温辐照装置，其特征在于，所述靶管组件包括辐照靶筒(43)，所述辐照靶筒(43)顶部与所述调整绳(42)连接，所述辐照靶筒(43)用于容纳靶管或辐照材料。

9.一种恒温辐照方法，其特征在于，采用权利要求1-8中任意一项所述的轻水型泳池堆恒温辐照装置进行，包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种轻水型泳池堆恒温辐照装置，包括堆水池、辐照管道、循环调温机构及辐照容器，堆水池内下部设有活性区；辐照管道竖直插设于堆水池内，辐照管道的底端位于活性区内；循环调温机构包括调温组件、抽水管及供水管，抽水管和供水管分别与调温组件的输入端及输出端连通，抽水管远离调温组件的一端与辐照管道的顶端连通，供水管远离调温组件的一端与辐照管道的底端连通，抽水管设有抽水泵，供水管设有供水泵；辐照容器用于容纳辐照材料，辐照容器与辐照管道可拆卸插接，当辐照容器与辐照管道插接时，辐照材料位于活性区内。其能够解决现有辐照装置无法精确且恒温控制活性区辐照温度的问题。

技术研发人员：张劲松,罗万锋,李波,陈云明,罗宁,王皓,张先萌,张亮,胡映江,刘洋
受保护的技术使用者：中国核动力研究设计院
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24