Исследование детекторов прямой зарядки и развитие методов их использования на ядерных реакторах

• Автор: Шикалов, Владимир Федорович
• Шифр специальности: 05.11.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 122 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
1. ТОКООБРАЗОВАНИЕ В ДПЗ С ЭМИТТЕРОМ ИЗ РОДИЯ.
1.1. Экспериментальное определение чувствительности родиевого детектора к нейтронному потоку.
1.2. Чувствительность ДПЗ к гамма-излучению.
Выводы к главе 1.
2. ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ВОЗМУЩЕНИЙ В ЦЕПИ ИЗМЕРЯЕМОГО СИГНАЛА.
2.1. Эквивалентная электрическая схема детектора.
2.2. Токи линии связи.
2.3. Исследование при возмущениях в цепи измеряемого сигнала.
Выводы к главе 2.
3. КОРРЕКЦИЯ ИНЕРЦИОННОСТИ ДПЗ С ЭМИТТЕРОМ ИЗ РОДИЯ.
3.1. Аналоговая схема коррекции.
3.2. Аналоговые модели ДПЗ с эмиттером из родия.
3.3. Эксперименты по включению родиевых ДПЗ в систему управления и защиты исследовательских реакторов ВВР-2 и ИРТ-2000.
3.4. Разработка программных методов коррекции.
Выводы к главе 3.
4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДПЗ ПРИ КОНТРОЛЕ И ДИАГНОСТИКЕ
НА НАЧАЛЬНОМ ЭТАПЕ ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ АВАРИИ НА 4-м БЛОКЕ ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АЭС.
4.1. Организация диагностического обследования на начальных этапах ЛПА на ЧАЭС.
4.2. Принципы и методы диагностики и контроля.
4.3. Экспериментальные данные и обработка результатов.
4.4. Оценка результатов и погрешностей измерения.

4.5. Развитие диагностических исследований с использованием ДПЗ.
4.6. Основные результаты.
4.7. Рекомендации по использованию зондов на основе ДПЗ в системах контроля тяжелых аварий.
Выводы к главе 4.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Приложение 1.
Приложение 2.
Список литературы.

ВВЕДЕНИЕ.
Первая информация о возможности использования для контроля нейтронных потоков детекторов, генерирующих электрический ток без внешнего источника питания, а только под действием излучения, появилась в 1961 г.: впервые был открыто опубликован принцип их работы, и эти детекторы получили название - детекторы прямого заряда (ДПЗ) [1]. Исследования таких детекторов практически одновременно проводили независимо друг от друга ученые разных стран. Среди них работы, выполненные в нашей стране, занимают если не лидирующее, то, во всяком случае, достойное, независимое место. Особенностью большинства этих исследований была причастность к засекреченным темам, что неизбежно вело к келейности в решении ряда общих проблем, терминологической и технической разобщенности. Часть из этих работ остается закрытой и неопубликованной до настоящего момента.
Появление первых ДПЗ соответствовало периоду бурного развития ядер-ных технологий и открывало перспективы в решении задач контроля и управления на ядерных установках различного назначения. Сдерживающим фактором на этом направлении была малая для измерительной техники того времени величина сигнала и отсутствие ориентированных на эти детекторы средств преобразования и измерения их сигналов.
В основу диссертации положены исследования, выполненные в 1973— 1995 гг. в ИАЭ им.И.В.Курчатова (РНЦ "Курчатовский институт"), на действующих в стране и за рубежом АЭС с ВВЭР-440 и при ликвидации последствий аварии (ЛПА) на Чернобыльской АЭС.
Исследование ДПЗ, как источника сигнала, разработка методов измерения и требований к аппаратуре для измерения этих сигналов является основной целью данной работы. В свое время такие исследования с участием автора завершились созданием унифицированной системы внутриреакторного контроля (СВРК) для водо-водяных энергетических реакторов (ВВЭР) "ГИНДУКУШ".[2]

этих данных так же следует, что с точки зрения влияния разности температур использование кабеля КТМС нежелательно.
Выполненные экспериментальные исследования подтвердили ранее высказанные теоретические представления, позволили определить количественные закономерности применительно к реакторам ВВЭР и сделать следующие рекомендации:
* для всех дифференциальных детекторов, используемых в СВРК, следует применять линии связи с компенсационной жилой;
в качестве линии связи необходимо использовать специальные кабели с жилами из одинаковых материалов;
при измерении основного сигнала следует применять системы с дифференциальным входом.
По мере внедрения систем ВРК на АЭС эти рекомендации были учтены, начиная с АЭС "Ловиза" в Финляндии.
Снижение или наличие тенденции к снижению сопротивления служит критерием оценки качества детекторов. В качестве критерия исправности родиевых детекторов была рекомендована величина 0,5-106 Ом для эксплуатационных условий АЭС "Ловиза" в Финляндии.
2.3. Исследования при возмущениях в цепи измеряемого сигнала.
В ходе экспериментальных исследований характеристик ДПЗ на реакторах ВВЭР, в частности при измерениях внутреннего сопротивления этих детекторов, были обнаружены длительные переходные процессы при восстановлении исходного сигнала после снятия возмущения. Различного рода возмущения в цепи детектора (подключение последовательно сопротивления, источника напряжения или кратковременное размыкание сигнальной цепи) приводили в первые моменты времени после восстановления цепи к заметному завышению измеряемой величины сигнала.