Причины использования ДПЗ

1. Высокая надежность большой ресурс.
2. Малые габариты (большое число датчиков можно разместить для детального описания энерговыделения).
3. ДПЗ не требуют внешнего источника питания.
4. Хорошая воспроизводимость параметров.
5. Отсутствие газового зазора.

Размещаются в специальных каналах в АЗ – центральной трубки ТВС.

Состоит – эмиттер, коллектор(нержавеющая сталь), изолятор, дистанционный изолятор, сигнальная жила.

В эмиттере генерируется высокоэнергетические нейтроны, которые преодоливают изолятор достигают коллектора, величина которых пропорциональна плотность потоков нейтронов, в данном месте (~ силе тока).

ДПЗ различают по быстродействию:

1. Быстрые комптоновские КЭДН (комптоновско эмиссионные детектор нейтронов).
2. медленные - Бета эмиссионные.

В первом случае сигнал формируется 2-х ступенчато. Ядром эмиттера захватывается нейтрон, ядро возбуждается, испускает каскад Гамма квантов и переходит на более низкий энергетический уровень. Гамма кванты рассеиваются на материале эмиттера (свободное рассеяние на электронах) и если энергии достадочно чтобы преодолеть изолятор то в коллекторе возникает ток. Они быстрые но имеют слабый сигнал (в 3 раза меньше чем Бета эмиссионные).

Во втором случае сигнал определяется Бета распадом дочернего ядра.

Критерии для выбора эмиттера.

1. Сечение захвата нейтронов
2. Энергия излучения испускаемая в результате захвата – сила сигнала.
3. Период полураспада изотопа образующегося в результате активации ядер эмиттера – инерционность.
4. Тепловые и механические свойства, радиационная стойкость – надежность.

Лучший по чувствительности Родий, но выгорает, Ванадий лучше по выгоранию но инерционный и большой вклад Гамма излучения (характеристика не линейна в большом диапазоне).

У Родия широкий диапазон с линейными характеристиками его можно использовать до 75% выгорания. Его используют в ВВЭР, время запаздывания ~ 1минута.

Детекторы объединены по 7 штук в каналы нейтронного измерения (КНИ). Всего 64 канала в АЗ, шаг по высоте 437.7 мм длина ДПЗ 250 мм.

Трубка КНИ запаяна и вставлена в центральный канал ТВС, длина трубки 11 м.

И экраны и сигнальные жилы, находятся по одну сторону. Фоновый ток составляет ~ 10%. Он ~ длине сигнальной жилы, ток образуется путем наведения высокоэнергетическими электронами проскакивающими сквозь детектор. Для уменьшения фона служит фоновая жила.

[qij] =[Мвт/м]

i – номер детектора 1…..7

j – номер канала 1….64