杨戴博 李 昆 韦文彬 李 丹 夏 源

（中国核动力研究设计院 核反应堆系统设计技术国家级重点实验室，四川 成都 610041）

0 引言

堆芯中子注量率是反应堆重要的物理参量，直接表征了反应堆内的核反应状态。 在反应堆运行中，不仅需要对整个堆芯的平均中子注量率进行精确监测，还需要对中子注量率的空间分布进行监测，以达到通过全堆功率状态、局部堆芯功率扰动、局部功率密度瞬变等堆芯关键状态参数的监测，对反应堆的运行状态进行控制， 维持反应堆运行在设计的安全状态内，并保持反应堆功率密度的最佳分布， 积累燃耗数据，保证核反应堆的安全稳定运行。为了实现上述功能，必须在反应堆堆芯内设置相当数量的中子探测器，以实现堆芯中子注量率水平及其分布测量。 堆芯中子注量率的测量方法很多，目前三代核电站则普遍使用固定式自给能中子探测器 （Self-Powered Neutron Detector，SPND）。 SPND 具有结构简单、体积小、全固体化、耐腐蚀、耐高温、耐高压、测量范围宽，使用过程中不需要外加电源，抗电磁干扰能力强，操作简易等优点，被广泛应用于压水堆核电站堆芯中子注量率的在线连续监测。 本文将重点对SPND 以及三代核电普遍使用的铑SPND 进行分析讨论研究。

1 自给能中子探测器

1.1 基本结构

SPND 由探测器主体和信号电缆组成。 图1 为SPND 的探头结构示意图，探测器主体由发射体、绝缘体和收集极三部分构成。 探测器的中心电极为发射体，它是由中子灵敏材料制成，发射体是SPND 的核心部分，它基本上决定了探测器的物理特性。……