本發(fā)明涉及核燃料檢測，尤其涉及一種用于核燃料破損檢測的示蹤物及核燃料破損檢測方法。
背景技術(shù)：
1、民用核反應(yīng)堆常采用棒束型燃料組件，每個組件由多根燃料元件棒及附屬設(shè)施組成，并通過多組燃料組件有序排布形成用于可控鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的反應(yīng)堆堆芯。作為核電安全運行的第一道防線，燃料元件棒的包殼如因某種原因?qū)е缕茡p，將導(dǎo)致原本封閉在包殼內(nèi)的有害放射性物質(zhì)溢出并進(jìn)入一回路的冷卻劑中，從而提高了核放射性進(jìn)一步泄漏的風(fēng)險。
2、現(xiàn)有的示蹤物通常只能示蹤10種以內(nèi)的燃料組件，無法用于燃料組件數(shù)量多的環(huán)境，在堆芯中無法定位到所有燃料組件。此外，現(xiàn)有檢測方法對一回路進(jìn)行取樣并檢測放射性，由于樣品中分析結(jié)果的化學(xué)元素多達(dá)幾十種，加上造成破損原因的多樣性和破損組件位置的廣泛性，當(dāng)前在線檢測手段根據(jù)樣品的放射化學(xué)分析結(jié)果進(jìn)行判斷組件是否有破損具有很大的不確定性，而用其它能確定性檢測破損的技術(shù)手段都要求停止核反應(yīng)后才能進(jìn)行，即必須先停止發(fā)電并造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種用于核燃料破損檢測的示蹤物及核燃料破損檢測方法。
2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種用于核燃料破損檢測的示蹤物，示蹤物包括至少一組特征化合物，特征化合物包括至少兩種示蹤元素，至少一種示蹤元素具有至少兩種同位素；不同特征化合物中，示蹤元素中不同同位素的含量各不相同；特征化合物耐受燃料組件內(nèi)的溫度以及燃料組件包殼外的壓力；
3、示蹤元素同時滿足以下條件：
4、示蹤元素不是裂變元素；
5、示蹤元素不是核反應(yīng)堆的原有元素；
6、示蹤元素不是核反應(yīng)堆在輻照下產(chǎn)生的同位素。
7、在一些實施例中，在同一組特征化合物中，每個特征化合物包括兩種示蹤元素，分別是示蹤元素a和示蹤元素b，示蹤元素a具有至少兩種同位素，示蹤元素b不具有同位素；每個特征化合物由示蹤元素a的至少一種同位素和示蹤元素b組成。
8、在一些實施例中，在不同的特征化合物中，示蹤元素a中至少兩種同位素的含量各不相同。
9、在一些實施例中，在同一組特征化合物中，每個特征化合物包括兩種示蹤元素，兩種示蹤元素都具有至少兩種同位素；每個特征化合物由每種示蹤元素的至少一種同位素組成。
10、在一些實施例中，在同一組特征化合物中，每個特征化合物包括至少三種示蹤元素，至少一種示蹤元素具有至少兩種同位素；每個特征化合物由每種示蹤元素的至少一種同位素組成。
11、在一些實施例中，在不同的特征化合物中，示蹤元素中至少兩種同位素的含量各不相同。
12、在一些實施例中，在同一組特征化合物中，每種示蹤元素的同位素的含量在不同特征化合物中以質(zhì)量百分含量為5～20％遞增或遞減。
13、在一些實施例中，示蹤物包括至少兩組特征化合物，至少一組特征化合物中的至少一個特征化合物和另一組特征化合物中的至少一個特征化合物組成特征混合物。
14、在一些實施例中，在不同的特征混合物中，至少兩個特征化合物的含量各不相同，特征化合物中至少兩種示蹤元素的含量也各不相同。
15、在一些實施例中，特征化合物為二氧化碳、六氟化硫或四氟化碳。
16、在一些實施例中，燃料組件內(nèi)的溫度為400～500℃，燃料組件包殼外的壓力為12～20mpa。
17、本發(fā)明還提出一種核燃料破損檢測方法，采用上述任一項的用于核燃料破損檢測的示蹤物，核燃料破損檢測方法包括以下步驟：在核反應(yīng)堆的若干燃料組件中填充示蹤物，不同位置的燃料組件中填充不同的特征化合物，隨后對核反應(yīng)堆的一回路進(jìn)行取樣檢測，根據(jù)檢測結(jié)果判斷核燃料的破損情況。
18、在一些實施例中，燃料組件的若干燃料棒內(nèi)分別填充不同的特征化合物；燃料棒內(nèi)填充一種特征化合物；或者，燃料棒內(nèi)填充至少兩種特征化合物，不同燃料棒內(nèi)的至少兩種特征化合物的含量各不相同。
19、本發(fā)明的有益效果：
20、本發(fā)明采用至少兩種不同的示蹤元素，以及示蹤元素中不同的同位素含量配比，組合形成同一組的不同特征化合物，特征化合物本身的物理化學(xué)性質(zhì)相對穩(wěn)定，至少一組特征化合物組成示蹤物，適用于核反應(yīng)堆燃料破損檢測的示蹤，還可用于其他化工環(huán)境示蹤。
21、本發(fā)明通過在核反應(yīng)堆燃料中填充示蹤物，不同位置的燃料組件內(nèi)填充不同的特征化合物，隨后對一回路取樣檢測，判斷燃料組件是否發(fā)生破損，并進(jìn)一步根據(jù)檢測到的特征化合物的示蹤元素的同位素及其含量配比，可以定位到發(fā)生破損的燃料組件。
1.一種用于核燃料破損檢測的示蹤物，其特征在于，所述示蹤物包括至少一組特征化合物，所述特征化合物包括至少兩種示蹤元素，至少一種所述示蹤元素具有至少兩種同位素；不同所述特征化合物中，所述示蹤元素中不同所述同位素的含量各不相同；所述特征化合物耐受燃料組件內(nèi)的溫度以及燃料組件包殼外的壓力；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于核燃料破損檢測的示蹤物，其特征在于，在同一組所述特征化合物中，每個所述特征化合物包括兩種所述示蹤元素，分別是示蹤元素a和示蹤元素b，所述示蹤元素a具有至少兩種同位素，所述示蹤元素b不具有同位素；每個所述特征化合物由所述示蹤元素a的至少一種所述同位素和所述示蹤元素b組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于核燃料破損檢測的示蹤物，其特征在于，在不同的所述特征化合物中，所述示蹤元素a中至少兩種所述同位素的含量各不相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于核燃料破損檢測的示蹤物，其特征在于，在同一組所述特征化合物中，每個所述特征化合物包括兩種所述示蹤元素，兩種所述示蹤元素都具有至少兩種同位素；每個所述特征化合物由每種所述示蹤元素的至少一種所述同位素組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于核燃料破損檢測的示蹤物，其特征在于，在同一組所述特征化合物中，每個所述特征化合物包括至少三種所述示蹤元素，至少一種所述示蹤元素具有至少兩種同位素；每個所述特征化合物由每種所述示蹤元素的至少一種所述同位素組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的用于核燃料破損檢測的示蹤物，其特征在于，在不同的所述特征化合物中，所述示蹤元素中至少兩種所述同位素的含量各不相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于核燃料破損檢測的示蹤物，其特征在于，在同一組所述特征化合物中，每種示蹤元素的同位素的含量在不同所述特征化合物中以質(zhì)量百分含量為5～20％遞增或遞減。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于核燃料破損檢測的示蹤物，其特征在于，所述示蹤物包括至少兩組所述特征化合物，至少一組所述特征化合物中的至少一個所述特征化合物和另一組所述特征化合物中的至少一個所述特征化合物組成特征混合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于核燃料破損檢測的示蹤物，其特征在于，在不同的所述特征混合物中，至少兩個所述特征化合物的含量各不相同，所述特征化合物中至少兩種所述示蹤元素的含量也各不相同。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于核燃料破損檢測的示蹤物，其特征在于，所述特征化合物為二氧化碳、六氟化硫或四氟化碳。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于核燃料破損檢測的示蹤物，其特征在于，所述燃料組件內(nèi)的溫度為400～500℃，所述燃料組件包殼外的壓力為12～20mpa。
12.一種核燃料破損檢測方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1至11任一項所述的用于核燃料破損檢測的示蹤物，所述核燃料破損檢測方法包括以下步驟：在核反應(yīng)堆的若干燃料組件中填充所述示蹤物，不同位置的所述燃料組件中填充不同的特征化合物，隨后對核反應(yīng)堆的一回路進(jìn)行取樣檢測，根據(jù)檢測結(jié)果判斷核燃料的破損情況。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的核燃料破損檢測方法，其特征在于，所述燃料組件的若干燃料棒內(nèi)分別填充不同的所述特征化合物；所述燃料棒內(nèi)填充一種所述特征化合物；或者，所述燃料棒內(nèi)填充至少兩種所述特征化合物，不同所述燃料棒內(nèi)的至少兩種所述特征化合物的含量各不相同。