氮-16辐射监测仪是核反应堆蒸汽发生器泄漏监测专业设备。蒸汽发生器是压水堆核电站核蒸汽供应系统的主要设备之一，是连接反应堆一、二回路的关键设备。蒸汽发生器传热管(U型管)由于腐蚀、微振磨损、耗蚀及疲劳破裂等原因而造成泄漏是压水堆核电站的多发性事故，是造成容量因子损失的主要原因之一。蒸汽发生器的可靠性对核电站的安全和经济运行影响*，已成为一项性重要课题[1]。

氮一16辐射监测仪属于核电站辐射监测系统中工艺辐射监测子系统"1，用于测定压水堆核电站蒸汽发生器U型管破损所致一回路水向二回路侧的泄漏率。在功率运行情况下，通过测量破损发生时在二回路主蒸汽管道内所出现的氮-16(16N)高能Y辐射，确定蒸汽发生器U型管的泄漏率；在热停堆工况下，则可测量主蒸汽管道内出现的氪(Kr)、氙(Xe)等惰性气体或其他核素；灵敏度高，速度快，可有效防止核污染，保证核反应堆安全运行，被确定为压水堆核电站开通*的仪器。图1是氮一16辐射监测仪。

国内外概况及发展趋势：蒸汽发生器传热管(U型管)的破损监测是压水堆核电站运行中的重要监督项目，通常采用蒸汽发生器排污取样法、主冷凝器和除氧器排气监测等方法。这些方法的共同缺点是：反应时间慢，至少需要3～10 rain，且系统较复杂，需要取样设备，样品经降温降压后，进入监测装置；不能实现连续监测等[1]。

为防止出现满溢事故污染蒸汽轮机，避免发生严重污染，上目前采用监测氮～16的方法。其装置简单，灵敏度高，反应速度快，测量时间短(约10 s)，可以连续监测。法国EDF公司从1983年开始研制该仪器软件及传输系数，1988年由法国M G P公司正式投产，已有数百台氮一16辐射监测仪投入运行。我国秦山核电站一期工程和大亚湾核电站均采用该公司产品。迄今，我国境内在役和正在建设的压水堆核电站所安装的氮-16辐射监测系统基本是从法国进口。

目前国外氮一16辐射监测系统发展趋势是实现计算机化、网络化，有就地和远程显示单元，用彩色液晶实时显示；可以有多种配置和通讯方式，并已形成商品。

1994年1月至1996年6月，研制了氮一16辐射监测仪(见图1)，鉴定会认为氮-16辐射监测仪研制是成功的，*了国内的空白，处于国内，达到了上同类产品水平。主要技术指标与当时MGP公司产品相同。

2006年，为C2项目研制了，C2测量箱和处理单元机箱的电路在C 1的基础上进行了较大改进。主要元器件采用了更新换代产品；提高了模拟输出精度；增加USB接口，与便携式笔记本通讯；用便携式笔记本和应用软件组成用户终端，取代原袖珍终端功能。增加RS485接口与辐射监测计算机系统通讯。C2处理单元机箱结构由C l的N I M机箱结构改为壁挂式机箱，16N和γ处理组件合并在一个处理单元机箱中，体积缩小，取消了端子箱；增加了电磁兼容性资质，符合IE C61000-6-2和IE C61000-6-3的标准要求。与MGP公司当前产品相比，各有所长，技术性能和指标见表l。

的研制成功*。

工作原理

16N在反应堆一回路内产生，是由冷却剂中的氧原子经过160(n，p)16N反应生成的，有*的γ辐射，其半衰期为7．35 s，是一回路冷却剂的主要放射源。当U型管破损时，冷却剂中的16N就会进入主蒸汽管道。氮一16辐射监测仪就是通过测定主蒸汽管道中16N的放射性活度，再经过由计算方法预先确定的泄漏率传输系数的换算，求出蒸汽发生器传热管(U型管)冷端、热端、弯管段或中段(平均)的泄漏率。

泄漏率与16N的γ计数率和传输系数的关系如下：

   Q=n/c    (1)

 式中：

q为泄漏率（L／h）；

n为测点处16N的γ辐射计数率（S-1）

C为传热管的泄漏率传输系数(S-1×L-1×h)，或者(S-1×kg-1×h)。

传输系数C与探测器几何因子k1、探测器效率因子k2及从传热管泄漏点到主蒸汽管道

探测点之间的传递时间有关，用下式表示：

  C=K1×K2×AV         (2)

式中：AV为传热管单位泄漏时16N探测点处主蒸汽管道中的16N的放射性活度，量纲为(Bq×m-3×kg-1× h)。AV与传递时间t的关系如下：

AV =(Ap／Q)(rv／rp)e-lt    (3)

式中：

Ap为泄漏部位一回路侧16N活度(Bq·m-3)，随功率变化和泄漏点位置而改变；

Q为主蒸汽管道中的蒸汽流量(kg·h-1)；

rv为主蒸汽密度(kg·m-3)；

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