钍基熔盐堆中放射性惰性气体在线监测装置的设计与模拟研究
Design and simulation study of an online activity monitoring device for radioactive noble gases in Thorium-Molten-Salt-Reactor
摘要: 钍基熔盐堆在运行过程中会排放85Kr和133Xe等放射性惰性气体（特征核素），准确监测尾气出口处各特征核素活度浓度对了解核反应堆与尾气处理系统的运行状况具有重要意义。β-γ符合法可显著降低本底且提高测量精度，能满足监测需求，因此设计了由PIPS和HPGe组成的符合监测装置。基于熔盐堆尾气中的核素活度浓度理论值，使用MCNP (Monte Carlo N Particle Transport Code) 设计了采样腔最佳尺寸，研究了探测器对β和γ探测效率的影响，并分析了监测装置的能谱及最小可探测活度浓度(Minimum Detectable Concentration，MDC)。结果表明：圆柱体型的采样腔最佳尺寸为高5.3cm，半径4.25cm，该监测装置具备核素识别能力且特征核素的MDC为10^3 -10^5 mBq/m3，达到设计需求。本文结果可为后续监测装置的加工与测试提供理论依据。
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2025-04-30 16:58:49 |
ChinaXiv:202505.00012V2
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