10MW高温气冷实验堆冷氦实验回路建成并投入使用

近日,在10MW高温气冷实验堆(HTR-10)上使用新建造的冷氦实验回路完成了对一回路放射性粉尘以及氚和碳-14取样测量工作,这是首次获得HTR-10反应堆运行时一回路氦气中粉尘及氚和碳-14的样品,是国家科技重大专项课题“高温气冷堆裂变产物行为研究”中冷氦实验回路项目取得的重要进展。

冷氦实验回路项目主要包括收集一回路放射性粉尘的实验回路以及氚和碳-14取样测量支路的设计、建造及实验测量分析、理论计算等。所谓“冷”氦气,是指通过HTR-10蒸汽发生器传热管后回流堆芯的氦气,温度约为250oC。通过冷氦实验回路可以测量一回路粉尘载带的固体裂变产物情况,并确定冷氦气区粉尘浓度等信息。通过附加的取样支路,测得氚和碳-14在一回路冷氦气区的活度浓度。

2011年9月,冷氦实验回路项目正式启动,2013年底完成实验回路施工建设,2014年6月完成调试工作。在HTR-10开堆运行后,利用本实验系统在2015年6月和7月进行了两次样品收集实验,成功取得HTR-10一回路放射性粉尘样品和一回路多个位置处氦气中氚和碳-14样品,实验系统各项技术指标达到设计要求,获得了一批重要实验数据,实现了预期的研究目标。

对球床式高温气冷堆一回路放射性粉尘的准确测量一直是国际上的难点。德国AVR上曾开展过一些实验研究,给出了该反应堆正常运行和功率变化阶段粉尘的情况。此次HTR-10冷氦实验回路的建成以及实验成功完成,表明HTR-10具备了对一回路放射性粉尘及氚和碳-14进行在线取样测量的新功能,所获得的实验结果可为高温气冷堆裂变产物及放射性粉尘研究提供重要基础,为HTR-10的辐射安全评价提供可靠的数据支持。