硅半导体辐射探测器及监测仪表国产化研发和应用
0
完成单位:江苏核电有限公司-仪控,中国核动力研究设计院
登记编号:-
登记年份:2025
发布时间:2025-03-08
成果主要完成人
刘永生,李伟,徐少一,李卫敏,郑兰疆,廖凯锋,王璨辉,支凤春,苏本新,顾涛
项目概况
硅半导体辐射探测器及监测仪表通过连续实时监测γ辐射剂量率水平,用于核电辐射安全评估及重要系统的运行状态评价,以VVER反应堆机组为例,该型设备在主蒸汽管线、主控室可居留性等安全系统设备γ剂量率在线测量中广泛应用,测量信号直接参与包括机组停堆等安全系统保护,对保障机组安全运行和人员安全、防止放射性泄漏起到重要作用。但此设备长期依赖于进口,面临紧急断供风险,对机组自主可靠运行造成影响。本项目面向我国核设施辐射监测领域"卡脖子"技术难题,针对压水堆核电站关键安全级仪表长期依赖进口、设备老化、技术封锁、运维成本过高等突出问题,列入2020年中核集团“压水堆核电站关键设备及重要部件自主化”集中研发项目。
项目历时三年多时间,在国内首次攻克硅半导体辐射探测器关键核心技术,成功研制出具有完全自主知识产权的硅半导体辐射探测器及监测仪表,实现了核设施关键辐射监测装备的国产化目标。项目团队基于我国核电子学技术积累,创新采用SI-PIN半导体传感元件,突破小型阵列式探测器结构设计、复合屏蔽材料能量补偿等核心技术,系统解决了硅探测器探测效率低、量程窄(扩展至0.1μGy/h-10Gy/h)、能量响应偏差大(降至25%)、角响应偏差大(优化至±10%)等技术瓶颈。通过原始和集成创新研制出满足IEC60532/GB14054国内外专业标准的数字化辐射监测仪表,建立了完整的试验鉴定体系,通过35项试验测试,性能指标达到国际先进水平。
项目成果填补了该型设备在国内核设施测量领域技术上的空白,实现了自主化和国产化目标。研发设备已在田湾一期生产机组开展批量化应用,可在各类核设施、环保、医疗等领域使用。仅国内VVER核电机组实施国产化替代节省费用产生的直接经济效益达6500余万元,其他堆型开展应用后产生的直接经济效益超亿元,社会经济效益显著,应用前景良好。
下一篇:

暂无更多内容