- Высокая надежность большой ресурс.
- Малые габариты (большое число датчиков можно разместить для детального описания энерговыделения).
- ДПЗ не требуют внешнего источника питания.
- Хорошая воспроизводимость параметров.
- 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:
- Быстрые комптоновские КЭДН (комптоновско эмиссионные детектор нейтронов).
- 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.
- Сечение захвата нейтронов
- Энергия излучения испускаемая в результате захвата – сила сигнала.
- Период полураспада изотопа образующегося в результате активации ядер эмиттера – инерционность.
- 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