{"id":16602,"date":"2020-03-09T00:58:16","date_gmt":"2020-03-09T00:58:16","guid":{"rendered":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/que-es-el-detector-de-rango-de-potencia-definicion\/"},"modified":"2020-06-30T09:51:32","modified_gmt":"2020-06-30T09:51:32","slug":"que-es-el-detector-de-rango-de-potencia-definicion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/es\/que-es-el-detector-de-rango-de-potencia-definicion\/","title":{"rendered":"\u00bfQu\u00e9 es el detector de rango de potencia? Definici\u00f3n"},"content":{"rendered":"
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Los detectores de rango de potencia son un sistema de instrumentaci\u00f3n nuclear clave para la operaci\u00f3n de potencia.\u00a0La instrumentaci\u00f3n del rango de potencia generalmente consta de cuatro c\u00e1maras de ionizaci\u00f3n no compensadas.\u00a0Dosimetr\u00eda de radiaci\u00f3n<\/div>\n<\/div>\n
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Los detectores de rango de potencia<\/strong>\u00a0son un sistema de instrumentaci\u00f3n nuclear clave para la operaci\u00f3n de potencia.\u00a0Monitorean el\u00a0flujo de neutrones<\/a>\u00a0(potencia del reactor) desde cero hasta aproximadamente el 120% de la potencia nominal completa junto con la indicaci\u00f3n de la distribuci\u00f3n axial y radial de esa potencia.\u00a0Tambi\u00e9n proporcionan indicaciones, alarmas y se\u00f1ales de disparo del reactor.\u00a0A medida que el nivel de flujo de neutrones aumenta en el rango de potencia, la compensaci\u00f3n gamma no es una preocupaci\u00f3n importante porque los rayos gamma no contribuyen mucho a la ionizaci\u00f3n total (aproximadamente 0.1% al 100% de potencia).\u00a0Por lo tanto, la instrumentaci\u00f3n del rango de potencia generalmente consta de\u00a0cuatro\u00a0c\u00e1maras de ionizaci\u00f3n<\/a><\/strong>\u00a0no compensadas<\/strong>\u00a0, cada una con su propio detector separado, tendido de cables y circuitos electr\u00f3nicos.\u00a0La\u00a0c\u00e1mara de ionizaci\u00f3n<\/strong>\u00a0, tambi\u00e9n conocida como la\u00a0c\u00e1mara de iones<\/strong>, es un dispositivo el\u00e9ctrico que detecta varios tipos de\u00a0radiaci\u00f3n ionizante<\/a>\u00a0.\u00a0El voltaje del detector se ajusta de modo que las condiciones correspondan a la\u00a0regi\u00f3n de ionizaci\u00f3n<\/strong>\u00a0.\u00a0El voltaje no es lo suficientemente alto como para producir amplificaci\u00f3n de gas (ionizaci\u00f3n secundaria).\u00a0Las c\u00e1maras de ionizaci\u00f3n<\/strong>\u00a0se prefieren\u00a0para altas tasas de dosis de radiaci\u00f3n<\/strong>\u00a0porque no tienen \u00bb\u00a0tiempo muerto<\/a>\u00a0\u00ab\u00bb, Un fen\u00f3meno que afecta la precisi\u00f3n del tubo Geiger-Mueller a altas dosis.\u00a0El detector consta de una \u00fanica c\u00e1mara cil\u00edndrica cuyo funcionamiento es id\u00e9ntico al de la c\u00e1mara revestida de boro de la c\u00e1mara de iones compensados.\u00a0Esta c\u00e1mara no compensada es sensible tanto a los rayos gamma como a los neutrones.\u00a0Sin embargo, en el rango de potencia de operaci\u00f3n, el nivel de flujo de neutrones es muchas veces mayor que el flujo gamma y, por lo tanto, no se requiere compensaci\u00f3n gamma.<\/p>\n

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Detecci\u00f3n de neutrones utilizando detectores de ionizaci\u00f3n gaseosa<\/div>\n
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Los cuatro canales son f\u00edsica y funcionalmente id\u00e9nticos.\u00a0Cada canal de rango de potencia emplea un\u00a0detector de c\u00e1mara de iones no compensado\u00a0superior<\/strong>\u00a0e\u00a0inferior<\/strong>\u00a0(detector en t\u00e1ndem) que permite medir\u00a0la diferencia de flujo axial<\/a>\u00a0.\u00a0Cada canal tambi\u00e9n monitorea un \u00abcuadrante\u00bb del n\u00facleo.\u00a0Un detector superior y un detector inferior est\u00e1n montados dentro del mismo instrumento.\u00a0Las salidas de ambos detectores (superior e inferior) se combinan para producir una se\u00f1al de potencia total del canal.\u00a0Las ocho salidas del detector (cuatro detectores superiores y cuatro detectores inferiores) se comparan entre s\u00ed para proporcionar informaci\u00f3n de distribuci\u00f3n de energ\u00eda (AFD y\u00a0QPTR<\/a>\u00a0) al operador del reactor.<\/p>\n

La diferencia de flujo axial se define como la diferencia en las se\u00f1ales de flujo normalizado (AFD) entre las mitades superior e inferior de un detector de neutrones excore de dos secciones, disminuir\u00e1.<\/p>\n

AFD se define como:<\/p>\n

AFD o \u0394I = I\u00a0arriba<\/sub>\u00a0– I\u00a0abajo<\/sub><\/p>\n

donde\u00a0arriba<\/sub>\u00a0y\u00a0abajo<\/sub>\u00a0se expresan como una fracci\u00f3n de la potencia t\u00e9rmica nominal.<\/p>\n

QPTR se define como:<\/span><\/p>\n

La relaci\u00f3n de la salida calibrada m\u00e1xima del detector excore superior al promedio de las salidas calibradas del detector excore superior, o la relaci\u00f3n de la salida calibrada m\u00e1xima del detector excore inferior al promedio de las salidas calibradas del detector excore inferior, lo que sea mayor.<\/span><\/em><\/p>\n

La instrumentaci\u00f3n del rango de potencia monitorea e indica el nivel de flujo de neutrones del n\u00facleo del reactor y la velocidad a la que cambia el flujo de neutrones durante una operaci\u00f3n de potencia y una operaci\u00f3n de seguimiento de carga est\u00e1ndar.\u00a0El flujo de neutrones se indica como porcentaje de la potencia nominal.\u00a0La tasa de cambio de la poblaci\u00f3n de neutrones se indica como tasa de inicio (SUR), que se define como el n\u00famero de factores de diez que la potencia cambia en un minuto.\u00a0Por lo tanto, las unidades de\u00a0<\/span>SUR<\/span><\/strong>\u00a0son potencias de diez por minuto o\u00a0<\/span>d\u00e9cadas por minuto<\/span><\/strong>\u00a0(\u00a0<\/span>dpm<\/span><\/strong>\u00a0).<\/span><\/p>\n

Aunque el\u00a0<\/span>sistema de instrumentaci\u00f3n nuclear<\/span><\/strong>\u00a0proporciona una respuesta r\u00e1pida a los cambios en el flujo de neutrones y es un sistema insustituible,\u00a0<\/span>debe calibrarse<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Los canales de rango de potencia se calibran para indicar el porcentaje de potencia\u00a0<\/span>t\u00e9rmica<\/span><\/a>\u00a0nominal\u00a0mediante un balance de calor secundario (calorim\u00e9trico).\u00a0La\u00a0<\/span>potencia t\u00e9rmica precisa<\/span><\/strong>\u00a0del reactor solo se puede medir mediante m\u00e9todos basados \u200b\u200ben\u00a0<\/span>el balance<\/span><\/strong>\u00a0de\u00a0energ\u00eda<\/strong>\u00a0del circuito primario o el balance de energ\u00eda del circuito secundario.<\/span><\/p>\n

Referencia especial: Plan de revisi\u00f3n est\u00e1ndar para la revisi\u00f3n de informes de an\u00e1lisis de seguridad para centrales nucleares: edici\u00f3n LWR.\u00a0NUREG-0800, NRC de EE. UU.<\/span><\/p>\n

Flujo de neutrones y quema de combustible<\/span><\/h3>\n

En un reactor de potencia\u00a0<\/span>durante un per\u00edodo<\/span><\/strong>\u00a0de tiempo\u00a0relativamente corto<\/strong>\u00a0(d\u00edas o semanas), la densidad del n\u00famero at\u00f3mico de los \u00e1tomos de combustible permanece relativamente constante.\u00a0Por lo tanto, en este corto per\u00edodo, tambi\u00e9n el\u00a0<\/span>flujo de neutrones promedio permanece constante<\/span><\/strong>\u00a0, cuando el reactor funciona a un nivel de potencia constante.\u00a0Por otro lado, las\u00a0<\/span>densidades<\/span><\/a>\u00a0de\u00a0n\u00famero at\u00f3mico<\/a>\u00a0de los is\u00f3topos fisionables durante un per\u00edodo de meses disminuyen debido al consumo de combustible y, por lo tanto, tambi\u00e9n\u00a0disminuyen las\u00a0<\/span>secciones transversales macrosc\u00f3picas<\/span><\/a>\u00a0.\u00a0Este resultado es un\u00a0<\/span>aumento<\/span><\/strong>\u00a0lento\u00a0en el flujo de neutrones<\/strong>\u00a0para mantener el nivel de potencia deseado.\u00a0Por lo tanto, el sistema de instrumentaci\u00f3n nuclear excore debe calibrarse peri\u00f3dicamente.<\/span><\/p>\n

Rango de potencia: seguridad del reactor<\/span><\/h3>\n

Como se escribi\u00f3, el sistema de instrumentaci\u00f3n nuclear excore se considera un sistema relacionado con la seguridad, ya que proporciona entradas al\u00a0<\/span>sistema de protecci\u00f3n<\/span><\/strong>\u00a0del\u00a0reactor<\/strong>\u00a0.\u00a0El disparo de flujo de neutrones del rango de potencia proporciona la protecci\u00f3n del n\u00facleo para muchos accidentes de excursi\u00f3n de potencia en el MODO 1 (operaci\u00f3n de potencia).\u00a0Los ejemplos de se\u00f1ales de acci\u00f3n protectora proporcionadas por el rango de potencia incluyen:<\/span><\/p>\n