Іонізаційна камера системи керування і захисту ядерного реактора

1. Іонізаційна камера системи керування і захисту ядерного реактора, що виконана з електродними системами в корпусі, має один або декілька герметичних об'ємів з відкачувальними трубками і електричними виводами від кожного електрода електродних систем, яка відрізняється тим, що корпус іонізаційної камери утворений коаксіальними трубами, що з'єднані по торцях кільцевими фланцями, в які встановлені відкачувальні трубки і електричні виводи, а електродні системи розміщені в просторі між трубами корпусу. 3 скомпенсированная к гамма-фону // Приборы и техника експеримента, 1961, 1, с.55]. Вказана ІК є аналогом, найбільш близьким до пропонованої корисної моделі, і вибрана як прототип. Недоліками прототипу є: - трудність вбудовування гірлянди з таких ІК в підвіску іонізаційних камер з внутрішнім діаметром, близьким до діаметра самої ІК; - трудність монтажу протяжної (більше 500мм) електродної системи, що спирається на ізолятори, встановлені у фланцях корпусу ІК, з забезпеченням віброміцності і ударної міцності ІК; - необхідність мати відносно великий зазор між корпусом і електродною системою, в якій високовольтний електрод "бачить" корпус. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення надійності системи керування і захисту ядерного реактора за рахунок забезпечення контролю розподілу нейтронних потоків по висоті активної зони гірляндою незалежно працюючих ІК, вбудованих в підвіску іонізаційних камер з внутрішнім діаметром, який співпадає або не набагато перевищує діаметр корпусу ІК; створення потужної електродної системи практично довільної довжини; зменшення габаритних розмірів (діаметра) корпусу ІК за рахунок зменшення зазору між корпусом і електродною системою, високовольтний електрод якої не "бачить" корпус камери. Поставлена задача вирішується тим, що іонізаційна камера для системи керування і захисту ядерного реактора, яка виконана з електродними системами в корпусі, має один або декілька герметичних об'ємів з відкачувальними трубками і електричними виводами від кожного електроду електродних систем і, згідно корисної моделі, корпус іонізаційної камери утворений коаксіальними трубами, що з'єднані по торцях кільцевими фланцями, в які встановлені відкачувальні трубки і електричні виводи, а електродні системи розміщені в просторі між трубами корпусу. Принаймні одна електродна система встановлена на ізоляторах між кільцевими платами, укріпленими на зовнішній поверхні однієї з внутрішніх труб корпусу. Електродна система утворена набором парних коаксіальних циліндрів, при цьому всі зовнішні циліндри набору електрично і механічно з'єднані один з одним і утворюють електрод, встановлений на ізоляторах кільцевих плат, який знаходиться під потенціалом, близьким до потенціалу корпусу іонізаційної камери, а внутрішній циліндр кожної пари встановлений на ізоляторах кільцевих плат незалежно як від інших внутрішніх циліндрів, так і від зовнішніх циліндрів, причому внутрішні циліндри електрично з'єднані в один або декілька електродів, що знаходяться під потенціалом високої напруги. Суть корисної моделі пояснюють креслення, де на Фіг.1 показана у перерізі В-В іонізаційна камера з корпусом, утвореним трьома коаксіальними трубами, на Фіг.2 - вид Б, на Фіг.3 - переріз А-А Фіг.1. 27475 4 ІК містить герметичний корпус, утворений коаксіальними трубами 1, 2 і 3, кільцевими фланцями 4, 5, 6 і 7, відкачувальними трубками 8 для відкачування і наповнення об'ємів корпусу газами і електричними виводами 9 від кожного електроду електродних систем 10 і 11, розташованих в міжтрубних просторах 12 і 13. Торці труби 1 відкриті для пропуску ліній зв'язку інших ІК. На зовнішніх поверхнях труб 1 і 2 укріплені кільцеві тримачі 14 і 15 з опорними ізоляторами 16 і 17, між якими встановлені електродні системи 10 і 11. Електродні системи 10 і 11 утворені набором парних коаксіальних циліндрів 18 і 19. В міжтрубних просторах 12 і 13, уздовж осі корпусу, можуть бути розташовані по декілька наборів (поверхів) коаксіальних циліндрів 18 і 19, електричне з'єднаних в електродні системи. Всі зовнішні циліндри 19 кожного "поверху" кожної електродної системи електрично і механічно з'єднані один з одним і з тримачами 20, встановленими на ізоляторах 16 кільцевих плат. Зовнішні циліндри 19 утворюють електрод, що знаходиться під потенціалом, близьким до потенціалу корпусу ІК. Кожний внутрішній циліндр 18 встановлений на ізоляторах 17 кільцевих плат незалежно як від інших внутрішніх циліндрів, так і від зовнішніх циліндрів, причому внутрішні циліндри електричноз'єднані контактними пластинами 21 в один або декілька електродів, які можуть бути під потенціалом високої напруги живлення ІК. Для реєстрації нейтронів в ІК вводиться радіатор - матеріал, який при взаємодії з нейтронами генерує сильноіонізувальні частинки, що потрапляють в міжелектродний простір. Газоподібними радіаторами можуть служити ізотоп гелію - 3Не, що генеруює при взаємодії з нейтронами сильноіонізувальні ізотопи водню 1Н і 3 Н, і сполуки бору - ВF3, в якому ізотоп 10В генерує при взаємодії з нейтронами сильноіонізувальні частинки 4Hе і 7Li. Радіатор може бути введений в ІК і у вигляді твердого покриття поверхні електродів, звернених до міжелектродного зазора. В цьому випадку радіаторами можуть служити покриття з бору або урану, ізотоп якого 235U генерує при взаємодії з нейтронами сильноіонізувальні уламки поділу. При відсутності радіаторів ІК (секція ІК) реєструватиме гаммавипромінювання. Конструкція ІК дозволяє електрично з'єднувати її електродні системи в систему камери, скомпенсованої до гамма-фону. Робота іонізаційної камери відбувається таким чином. Вивід одного з електродів кожної незалежної електродної системи з'єднується з джерелом постійної напруги (як правило в діапазоні +200...+500В). Вивід іншого електроду через вхідний опір вторинної апаратури електрично з'єднується із заземленим корпусом ІК і "-" виводом джерела постійної напруги. При дії на ІК нейтронного потоку і (або) гамма-випромінювання, газ в міжелектродному проміжку іонізується і виникає електричний струм, величина якого є 5 мірою густини нейтронного потоку і (або) потужності дози гамма-випромінювання. Використання пропонованої корисної моделі дозволить підвищити надійності системи керування і захисту ядерного реактора, створити потужну електродну систему практично довільної довжини, зменшити габаритні розміри (діаметр) корпусу ІК. 27475 6