Sipping test

Z Enpedie
Přejít na: navigace, hledání

Sipping test je nedestruktivní metoda pro vyhodnocení těsnosti pokrytí ozářeného jaderného paliva. Metoda je založena na detekci radioaktivních štěpných produktů unikajících do chladiva reaktoru, nejčastěji pomocí gama spektroskopie. Test kontroly těsnosti paliva je prováděn při překládce palivových souborů během jejich výměny, tudíž téměř vůbec časově nezatěžuje překládku paliva. Na jaderné elektrárně Dukovany je metoda sippingu založena na měření aktivity odebraného vzorku chladiva z vybrané sekce aktivní zóny, ke které je přistykován zvon. Tak je možné vytipovat netěsné palivové kazety (pozn. na JE Dukovany se pro palivo užívá pojmu palivová kazeta, kdežto na JE Temelín se používá pojmu palivový soubor). Tyto kazety poté podstupují tzv. penálový test, kdy je palivová kazeta hermeticky uzavřena do penálu umístěného v bazénu paliva. Kazetou cirkuluje médium přes uzavřený natlakovaný okruh a v důsledku tlakového pulzu je uvolňována kumulovaná aktivita. Odebere se vzorek vody k analýze a je stanovena aktivita klíčových radionuklidů. Na jaderné elektrárně Temelín je zařízení pro on-line sipping umístěno přímo na zavážecím stroji. Při vytahování palivového souboru z aktivní zóny je využíváno změny hydrostatického tlaku. Díky poklesu tlaku vzniká uvnitř proutku přetlak vůči okolí a případnou prasklinou v pokrytí může unikat tekutina vyplňující prostor mezi peletami a pokrytím. Jedná se buď o kapalnou nebo plynnou fázi, nebo se uvolňuje kapalina následována plynem. V obou případech je však přítomen izotop xenonu 133Xe.

Vlastní on-line sipping test probíhá po zatažení palivového souboru do ochranné tyče zavážecího stroje. Pod ústí tyče je kompresorem vháněn vzduch, který s sebou strhává uvolněné plyny. Vzduch poté proudí skrz on-line detektor. Je-li daný soubor označen jako podezřelý z netěsnosti, může být dále analyzován pomocí in-cell sipping testu. Zařízení pro tento sipping je umístěno v bazénu paliva. Palivový soubor je zavezen do speciálního pouzdra. Toto pouzdro je uzavřeno a napojeno na plynovou a vodní smyčku. Plynová smyčka je osazena měřící komůrkou s on-line gama detektorem. Během testu se postupně zvyšuje teplota vodní lázně vhodnou rychlostí (cca 1-2 °C/min). Se zvyšující se teplotou roste tlak uvnitř palivového proutku a dochází k uvolňování tekutiny z proutku. V průběhu se na různých teplotních hladinách proces zvyšování teploty zastavuje a vyčkává se do ustavení rovnovážného stavu aktivity 133Xe v plynové smyčce. Během in-cell sippingu se sleduje závislost měřené četnosti na rostoucí teplotě. Z poměru aktivit je možné stanovit také velikost defektu v pokrytí.

Zdroje

Carlos A. Zeituni, Luís A. A. Terremonto, José E. R. da Silva: Failed MTR fuel element detect in a Sipping tests, sborník z konference Americas Nuclear Energy Symposium 2004
• Burket D.: Palivové vsázky se zdokonaleným palivem na Jaderné elektrárně Dukovany, Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská ČVUT v Praze, disertační práce, 2003
On line a in-cell sipping test