微型中子源反应堆(1)3页

1、微型中子源反应堆一，简介我国第一座微型反应堆，于1984年在核工业部原子能所研制成功，并于同年9月初通过部级技术鉴定。 1986年获国家科技进步一等奖。核反应堆是原子能科学技术和核工业的大型重要设备，装置复杂，厂房高大，造价昂贵，不适宜广泛推广应用。国际上发展中国家希望获得小型研究堆，填补核技术应用的空白。原子能所研制成功的这座微型采用罐池结合型欠慢化堆芯，反应堆体积和投资都大大缩小，操纵和维修大大简化，具有较好的经济性能。这种微型堆还具有非常好的安全特性，对环境没有不利影响，可以在学校、医院、工厂里建造。微堆分为原型微堆和商业微堆。 二，应用领域微型反应堆的研制成功，为中子活化分析提供了有力

2、的工具。中子活化分析能够精确测出各种样品中的痕量元素，在工业、农业、医学、地质、外贸、考古、公安等领域中都有广泛的应用。除中子活化分析外，微型反应堆还可以用于核探测器考验，辐照生产短寿命的放射性同位素，以及培训教学等。 微型反应堆的研制成功，为尖端技术向国民经济转移提供了重要科研成果。三，微型反应堆上世纪80年代我国自主设计、研究、建造了微堆，如今已建立了9座。（一），设计指导原则为安全性，经济性，结构简单、操作方便。1，安全性包括物理、热工、结构三个方面。物理方面因为有较大的慢化剂负温度系数0.7mg/k，后备反应性小于1/2 ，杜绝了发生瞬态临界。在热工方面，可以控制堆芯冷却剂入口尺寸，还

3、可以利用冷却剂的不充分自然循环。在结构方面，将辐照孔道设置在堆芯外的铍反射层和外侧池式结构，可以避免样品进入辐射孔道引起扰动。堆芯放在铝制筒体中，防止放射性物质外溢。同时，池式结构可保证充分冷却。2，经济性1> 物理设计考虑2> 简化的控制系统，具有较高的固有安全性，中心有一根控制棒。3> 自然冷却，减少了设备，无水泵4> 闭路循环净化。分为池水净化系统和堆水净化系统，堆在60摄氏度左右的条件下运行，因为铝制材料在60摄氏度左右即开始腐蚀，采用该温度，可以降低燃耗，增长寿期。5> 池式结构易操作，不用特殊结构。3，结构简单，操作方便。1> 专有设备和辅助设备

4、简化（只有一根控制棒）2> 可精细调节后备反应性，拥有四个反应性调节器。3> 上下筒体分离，有利更换堆芯。是用四根吊杆连接，在水中更换堆芯。四，微堆描述1， 反应堆本体堆芯筒体高为5.6米，原型堆中有376根原件，商业堆中有342根原件。微堆月功率为30kw2， 控制系统3， 辅助系统目的：保证反应堆安全运行和工作场所人员的辐射剂量安全。组成：堆水和池水净化系统；堆气净化系统；热工参数净化系统，伽马辐射净化系统；放射性废液储存系统（闭路循环，废液很少）4， 辐照系统目前，该微型堆主要从事的是中子活化实验，主要利用U型跑兔管，U型跑兔管的主要用途就是将要参与活化分析的药品塞入入口跑兔

5、管，经外界气流推动， 到达反应堆底部，经受中子活化，达到预定时间后经出口跑兔管吹出。跑兔管分类：跑兔管可分为A跑兔管和B跑兔管，区别在于B跑兔管在反射层内侧，A跑兔管在反射层外侧，其二者中子通量比值为2:1。对于所加载的药品要求：通常情况下，药品不能直接装入跑兔管，以免污染管道。这里，我们将要加载的药品制作成小圆柱形或者球形，用锡箔包裹，缝隙处用锡焊接，防止药品泄露，然后才能装入跑兔管。5， 水池生物保护和包容放射性，堆本体支撑结构6， 微堆及其辅助系统主要参数热功率：27kw燃料原件栅位：350个堆芯尺寸：直径231mm 高230mm 体积10L热中子通量：内辐照孔道为 五，应用1> 中子活化分析原理：用一定能量和通量的中