Внутризонная триаксиальная токовая камера деления ктв-17

МКД, применяемая в СУЗ блоков №1, №2, представляет собой камеру деления с охранным электродом, выполненную на основе коаксиального кабеля с двумя оболочками (триаксиальный кабель), с изоляцией из окиси магния, типа КТВ-17 (см. Рис. 1 -8).

Герметичный цилиндрический корпус 14 из коррозионно-стойкой стали диаметром 6 мм и толщиной 0,3 мм приварен через переходник 8 к наружной оболочке триаксиального кабеля 7 диаметром 4 мм, являющегося частью линии связи. Центральный электрод 12 камеры является продолжением центральной жилы 4 триаксиального кабеля, а охранный электрод 11 камеры – продолжением промежуточной оболочки 6 кабеля. Внутри корпуса камеры путем удаления части внешней оболочки кабеля с примыкающей к ней изоляцией выделены три участка полного сечения, которые образуют три чувствительных элемента 10 длиной по 50 мм и выполняют функцию собирающих электродов. Чувствительные элементы покрыты слоем радиатора, роль которого выполняет U²³⁵ 2% обогащения.

Участки наружной оболочки чувствительных элементов электрически соединены с центральным электродом камеры изолированными от охранного электрода перемычками 13 и служат в качестве собирающего электрода. Центральный элемент смещен вниз от отметки центра активной зоны реактора на 400 мм, а верхний и нижний элементы расположены на расстоянии соответственно 1400 и 2100 мм от центрального. Часть оставшихся участков наружной оболочки 15 и изоляции из окиси магния вместе с приваренными к ним дистанционирующими кольцами 9 образуют дистанционирующие изоляторы, отделяющие охранный электрод 11 от корпуса камеры.

Триаксиальный кабель 7 проходит в защитной трубе диаметром 8 мм и заканчивается триаксиальным разъемом для стыковки с кабельной трассой. В трубе размещены две спиральные втулки, предназначенные для защиты от γ-излучения.

Внутренний объем камеры заполнен смесью азота (98 %) и гелия (2 %) при давлении 760 мм рт.ст.

На центральный (собирающий) электрод 12 камеры подается напряжение до 100 В (блок питания имеет ступенчатое переключение 50, 75 и 100 В). Под действием тепловых нейтронов U²³⁵, находящийся в радиаторе, делится. Образовавшиеся в процессе деления осколки ионизируют заполненное газовой смесью внутреннее пространство камеры и в нем возникает ток ионизации, пропорциональный средней плотности потока тепловых нейтронов в месте установки камеры.

На охранный электрод, минуя низкоомный измерительный прибор, подается напряжение той же величины и полярности, что и на собирающий электрод. При этом охранный и собирающий электроды находятся под одинаковым потенциалом. Охранный электрод уменьшает утечку тока с одного электрода на другой (собирающий) по межэлектродному изолятору. Ток утечки по изолятору попадает на охранный электрод, находящийся практически под тем же потенциалом, что собирающий. Утечка же между охранным электродом и собирающим обусловлена лишь небольшим падением напряжения на низкоомном измерительном сопротивлении и только нагружает блок питания, но практически не влияет на ток собирающего электрода. Наличие охранного электрода существенно (на 3-4 порядка) снижает требования к сопротивлению межэлектродной изоляции и обеспечивает работоспособность камеры при температуре до 300°C, вызывающей падение сопротивления изоляции и, следовательно, отказ камеры без охранного электрода. Благодаря низким требованиям к сопротивлению изоляции, триаксиальные камеры деления надежны в течение длительной эксплуатации в реакторе.

Рис. 1‑8 Внутризонная триаксиальная токовая камера деления КТВ-17

Технические характеристики детекторов КТВ-17:

• чувствительность - 1*10^-18 А/(нейтрон/см²*сек), (ток до 300 мкА);

• рабочее напряжение - минус (50100) В;

• рабочий диапазон - (20100)% Nном;

• длина - 15730 мм;

• масса - 13 кг;

• диаметр в верхней части (защитной трубы) - 8 мм.