文档介绍：章节内容
堆芯外的定义
核反应堆功率的测量
中子探测仪表
反应堆堆芯外核检测仪表系统
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堆芯外的定义
堆芯外的定义<br****惯上把堆芯外中子敏感元件定义为受低于10 11 n cm -2 s -1 的中子通量照射的敏感元件。通常安置在压力壳外壁处，也可置于热屏蔽区域内。
堆功率仪表系统用来测量反应堆功率及监视堆内中子通量密度(中子注量率) 变化信息的。具有：
1、运行功能
监测堆功率、功率变化及其分布。
2、安全功能
向保护系统提供停堆信号等。
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核反应堆功率的测量
反应堆是依靠核燃料的链式反应来维持工作的，链式反应中产生初级碎片和一系列裂变产物，还有裂变中子、瞬发γ等辐射线，它们都是裂变能的载体，它们的核辐射强度与反应堆功率成正比，它们消耗在堆内的热量也与堆功率成正比，因此，可以通过测量中子或γ射线的强度，及测量堆芯温度等来间接测量反应堆的功率。
通常是用堆芯外中子监测仪表来测量反应堆功率。
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中子探测仪表
中子探测的基本方法
基本原理：探测中子是通过中子与原子核相互作用，产生可以被探测的次级粒子，并记录这些次级粒子。因此，中子探测仪表必须具备“辐射体”，即能同中子发生核相互作用产生可被探测的次级粒子的物质。
基本方法：核反应法、核反冲法、核裂变法、活化法。
特点：不同能量中子的探测原理和探测器结构差别较大。
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中子探测仪表
一、核反应法
主要测量慢中子，有以下三种核反应：
10 B (n,α) 7 Li + MeV
σ0 = 3840 ± 11 b
6 Li (n,α) 3 T + MeV
σ0 = 936 ± 6 b
3 He (n, p ) 3 T + MeV
σ0 = 5327± 10 b
能量为E n 的中子微观截面σ= σ0(1／υ)
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中子探测仪表
二、核反冲法
中子与物质原子核发生弹性碰撞，原子核被反冲，且带一定正电荷，选用反冲核弹性碰撞截面大的材料作为探测器灵敏物质，就可以简接测量中子的注量率。通常是利用含氢物质作为辐射体。
反冲核的反冲能表示为：
所以，反冲核的质量越小反冲动能越大，通常取氢物质，A=1 ，上式为：
当 En ≤ 20 MeV 时散射截面能谱见右图。
在 ～10 MeV 之间遵从1╱υ 定律。
设：中子注量率为φ， 单位体积靶物质的原子核数目为 N ，厚度为 d ，面积为S，散射截面为 σs，则靶内单位时间的反冲核数N p 为：
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中子探测仪表
三、核裂变法
由于裂变碎片是核裂变能量的载体，利用核裂变产生的两个碎片，使物质电离，可产生大的输出脉冲，极易甄别γ射线对测量中子通量的干扰。
233U 、235 U、239 U 对热中子的裂变截面分别为：530b、580b、742b，所以常用作裂变探测器的辐射体。
许多重物质对中子裂变有一定阈值，可制成多阈探测器，以确定中子能量。
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裂变材料
热中子裂变截面 (b)
裂变阈
(MeV)
3MeV时的裂变截面 (b)
半衰期
(天)
232 Th
231Pa
234U
236U
238U
237Np
≤
─
≤
×1010
×1010
×105
×107
×109
×106
常用裂变阈探测器材料的特性表
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中子探测仪表
四、活化法
稳定的原子核吸收中子后，转变为放射性原子核，它们通常在衰变