反应堆乏燃料样品的中子成像检测初步研究

• Published in: He jishu
• Main Authors: 汤 琪, 李 正耀, 王 华才, 贺 林峰, 朱 桂杰, 武 梅梅, 孙 凯, 魏 国海, 陈 东风
• Format: Article
• Language: Chinese
• Published: Science Press 2025-10-01
• Subjects: 中子成像; 乏燃料样品; 结构检测; 中国先进研究堆
• Online Access: https://www.sciengine.com/doi/10.3724/j.0253-3219.2025.hjs.48.240404
• ISSN: 0253-3219

无损检测反应堆乏燃料棒内部结构是燃料辐照后性能评价的一项重要内容，相比其他射线检测方式，中子成像在强放射性燃料棒检测上有穿透性强、图像灵敏度高、间接成像可避免成像元器件辐照损伤等独特优势。本研究利用中国先进研究堆（China Advanced Research Reactor，CARR）中子成像设施，在中子注量率为1×10⁸ n·cm^-2·s^-1、中子束流的准直比为63的试验条件下，分别采用间接成像法与直接成像法开展了带有人工缺陷的燃料棒模拟件与真实乏燃料样品的无损检测实验，并对比两种成像方式的优劣。现阶段研究表明：两种成像方法均能获得模拟件和小尺寸乏燃料样品内部结构图像；采用中子成像板（Neutron Imaging Plate，NIP）的直接成像法测试效率高，清晰度高，但数据信噪比不如间接成像法；采用间接成像法图像不受γ射线，信噪比好，但是操作步骤更为繁琐且对于金属转换屏与成像板（Imaging Plate，IP）贴合要求高。本研究所获得的初步研究结果为后续开展更深入的强放射性燃料棒中子成像奠定了基础。