O que é o detector de faixa de origem – definição

Os detectores de faixa de fonte monitoram o fluxo de nêutrons (potência do reator) nos níveis mais baixos de desligamento e fornecem indicação, alarmes e disparos do reator. A instrumentação de faixa de fonte geralmente consiste em dois ou quatro canais de faixa de fonte, cada um com seu próprio detector separado, passagem de cabo e circuito eletrônico. Os detectores utilizados são geralmente contadores proporcionais de alta sensibilidade ao trifluoreto de boro (BF ₃ ) . Em geral, os contadores proporcionais são capazes de identificar partículas e medir energia (espectroscopia). A altura do pulso reflete a energia depositada pela radiação incidente no gás do detector. Como tal, é possível distinguir os pulsos maiores produzidos pelas partículas alfa(produzido por (n, alfa) reações) dos pulsos menores produzidos por partículas beta ou raios gama .

Esses detectores BF ₃ produzem uma saída de taxa de pulso proporcional ao fluxo de nêutrons térmicos visto no detector. Esses canais são normalmente usados ​​em uma faixa de contagem de 0,1 a 10 ⁶ contagens por segundo , mas variam com base no projeto do reator. Esses detectores de excore geralmente estão localizados nos poços dos instrumentos na blindagem primária (blindagem de concreto) adjacente ao vaso do reator.

A instrumentação da faixa de fonte monitora e indica o nível do fluxo de nêutrons do núcleo do reator e a taxa pela qual o fluxo de nêutrons muda durante o desligamento do reator e a fase inicial da inicialização . Eles são muito importantes para o monitoramento da subcriticidade durante a recarga de combustível, quando ocorre a multiplicação subcrítica . O fluxo de nêutrons é indicado em contagens por segundo (cps). A taxa de variação da população de nêutrons é indicada como taxa de inicialização (SUR), que é definida como o número de fatores de dez que a energia muda em um minuto. Portanto, as unidades de SUR são potências de dez por minuto, ou deca des per minute ( dpm ).

Existem dois problemas principais na instrumentação do intervalo de fontes:

• Discriminação . Durante o desligamento do reator e a fase inicial de inicialização, é necessário distinguir o número relativamente pequeno de pulsos produzidos pelos nêutrons do grande número de pulsos produzidos pela radiação gama . Assim, a discriminação gama é de particular interesse durante o desligamento após o núcleo do reator atingir um nível significativo de queima de combustível. Essa condição produz um campo gama alto e um baixo fluxo de nêutrons ao redor do detector. Os contadores proporcionais permitem discriminação, mas devem ser calibrados. O discriminador exclui a passagem de pulsos inferiores a um nível predeterminado. A função do discriminador é excluir pulsos de ruído e gama que são menores em magnitude do que os pulsos de nêutrons (pulsos alfa, respectivamente). Muitas usinas de energia consideraram necessário colocar contadores proporcionais de faixa de fonte na blindagem de chumbo para reduzir a radiação gama nos detectores. Isso aumenta a sensibilidade final baixa do detector e pode prolongar a vida útil do detector.
• Tempo morto . Este instrumento pode indicar uma taxa máxima de contagem de nêutrons de 10 ⁶ cps. Taxas de contagem mais altas são influenciadas por fenômenos conhecidos como tempo morto. O tempo morto é o período durante o qual o detector está ocupado e não pode aceitar e processar pulsos. Esse fenômeno pode ter sérias conseqüências, uma vez que o tempo morto distorce os resultados em atividades altas ou altas taxas de dose.

Existem algumas usinas que fizeram provisões para mover os detectores da faixa de fonte de suas posições operacionais para uma posição de nível reduzido de fluxo de nêutrons, uma vez que o nível de fluxo aumenta acima da faixa de fonte.

Referência Especial: Plano de Revisão Padrão para a Revisão dos Relatórios de Análise de Segurança para Usinas Nucleares: Edição LWR. NUREG-0800, NRC dos EUA.

Faixa de fontes – Segurança do reator

Como foi escrito, o sistema de instrumentação nuclear excore é considerado um sistema relacionado à segurança, porque fornece entradas para o sistema de proteção do reator . O disparo do fluxo de nêutrons na faixa da fonte fornece a proteção do núcleo para acidentes de reatividade no MODE 2 (partida do reator). Por exemplo, o disparo do fluxo de nêutrons da faixa de fontes garante que a proteção seja fornecida contra um acidente não controlado de retirada de barras de banco RCCA de uma condição subcrítica durante a inicialização. Também fornece proteção para acidentes de diluição de boro e eventos de ejeção da haste de controle.

Durante o reabastecimento, os detectores de faixa de fonte também garantem o monitoramento da subcriticidade do reator. Eles também são equipados com um alarme, que pode servir como um sinal de evacuação de contenção se o fluxo de nêutrons exceder um valor predefinido. Este alarme alerta os operadores e o pessoal da sala de controle para conter uma adição de reatividade positiva ao reator durante as condições de desligamento.