核燃料组件无损检测探测系统设计

燃料组件是反应堆的核心部分，在高温、高压及强中子辐射场等复杂环境条件下，燃料棒中芯块会出现肿胀、变形甚至包壳破裂，严重威胁反应堆的安全运行。为了更好地了解燃料组件在反应堆内的变化，研究高燃耗的燃料组件中燃料棒的中心空洞形成和燃料棒的变形情况，高能 X 射线无损检测是一种有效的技术手段。由于辐照后核燃料组件自身具有强放射性，探测系统设计中必须考虑减弱燃料组件自身辐射对探测采集的影响，因此组件探测系统中探测器阵列及准直器的优化设计十分必要。经过建模及相关模拟计算，得到了探测器单元最佳尺寸，优化了后准直器的结构设计，为提高燃料组件无损检测系统重建图像的质量提供帮助。