基于短半衰期核素的γ谱燃耗测量方法

提出了一种基于短半衰期核素平衡浓度求解燃耗的γ谱法。该方法通过将待测燃料在恒定中子通量条件下辐照一段时间,使得短半衰期标识核素建立浓度平衡,并基于核素平衡浓度与燃料中剩余235 U含量之间的关系求解得到燃耗值。理论模拟结果与"LR-0"实验堆上的燃料辐照实验均表明,当燃料经过短期辐照后,短半衰期标识核素^(88)Kr,^(92)Sr能在γ谱中出现明显可分辨的特征峰,从而证实了^(88)Kr,^(92)Sr作为燃耗测量的标识核素的可行性。模拟了不同实验条件下测量富集度为20%的乏燃料的燃耗情况,实验表明标识核素^(88)Kr,^(92)Sr与其相应的干扰核素的特征峰在相应能量段均可分辨出来,且γ谱的测量宜选在乏燃料卸料冷却11h内进行。最后通过^(88)Kr,^(92)Sr计算获得了与理论值相吻合的燃耗值。相比于其他方法,该方法测量燃耗不受辐照历史、燃料富集度、再次辐照前冷却时间的影响。