朱性利,甘文军,石志彬,蔡家藩,聂 勇

(1. 中核武汉核电运行技术股份有限公司, 武汉 430223；2.海南核电有限公司, 昌江 572733)

核电站利用核燃料发生的受控自持链式裂变反应所释放的能量作为热源发电。核燃料装在由端塞密封的薄壁包壳内，包壳作为核电站的第一道防护屏障，一旦发生破损，燃料棒中的放射性裂变产物会释放到一回路的冷却剂中，造成一回路设备放射性物质增加，导致运行期间设备维护人员受到辐照，给核电站的安全性和经济性带来不良影响。

在核反应堆运行、大修期间，可采取多种方法检测堆内是否存在燃料组件破损。运行期间，可通过监测冷却剂和排气的放射性浓度来确定是否存在燃料组件破损；停堆换料时或换料后，可通过啜吸法检测多组疑似破损燃料组件，确定真正破损组件后，通过外围视频检测法或超声检测法来定位组件中的破损燃料棒并对其进行更换，换下来的组件则根据寿命周期状态重新入堆或存放在乏燃料水池，换下来的破损燃料棒应密封存放，以防继续释放放射性物质和气体[1-2]。

法国、美国等核电发达国家已对燃料组件破损超声检测技术进行过多年研究，研制了多种型号的检测系统，并经过十多年的现场验证，证明该检测技术的高效率和可靠性[3-4]。

笔者根据板波传播原理和AFA 3G燃料组件及其他类似燃料组件结构特点，研制了一套破损燃料组件超声检测系统，通过将多组薄片超声板波探头同时插入燃料组件间隙的检测方式，实现了对燃料组件的破损检测及对破损燃料棒在组件中的定位。……