Eksperimentutførelse

Rundt 35 instrumenterte test-rigger er lastet i Haldenreaktoren (HBWR). Riggene er bestykket med et stort spekter instrumentfølere for å kartlegge egenskapene til nukleært brensel og material legeringer.

hbwr-controlroom.jpgI nært samarbeid med reaktoroperatørene og ansatte på kjemilaboratoriene , er rundt 10 personer involvert i eksperimentutførelser og elektronisk datainnsamling.

Den første instrumenterte testriggen ble lastet inn i reaktoren i 1963.

Bildet viser deler av eksperimentkontrollrommet ved reaktoranlegget.


Omfang

  • Eksperimenter kan utføres under vanlige HBWR betingelser (240° C, 34 bar) eller typiske BWR eller PWR betingelser med spesiell vannkjemi.
  • Kalibrering av brenselseffekten gjøres ved kalorimetriske målinger.
  • Hurtige effekt forandringer ( ramp tester med  gradvise eller trinnvise effekt forandringer) kan oppnås ved å påtrykke ³He gass gjennom rør som omslutter brenselsstavene. Ved hjelp av et hydraulisk  system kan brenselspinnene  flyttes vertikalt  inn og ut av de omsluttende rørene  for å operere under høye eller lave fluksbetingelser.
  • Studier gjøres av brenselets oppførsel så som brenselskolonnens utvidelse, kapslingens forlengelse, brenselspinnens trykk (frigjøring av fisjonsgass) og brenselets sentertemperatur.
  • Målinger av en brenselspinnes diameterprofil gjøres ved hjelp av en diametermåler som opereres  hydraulisk .
  • Analysering av fisjonsgass fra brenselspinner under drift utføres ved å føre gassen til et gamma spektrometer.
  • Bestråling av reaktormateriell utføres ved spesielle fluksnivåer og spesielle temperaturer.
  • Kvantifisering av sprekkvekster i reaktormaterialer utføres under påvirkning av forskjellige mekaniske påkjenninger og forskjellig vannkjemi.

Signalbehandling

Det store antallet instrumentfølere krever  spesiell elektronikk som hovedsakelig er  utviklet og produsert ved avdelingens egen elektronikklabb. Det store antallet forholdsvis svake signaler krever en effektiv undertrykkelse av støy og meget høy elektronikkstabilitet. Som følge av våre erfaringer på dette området  utføres en rekke vellykkede målinger på bl.a.:

  • Ved hjelp av såkalte spenningsfall metode kan sprekkvekst i  materialprøver måles.  Motstandsforandringer i μ ohm området blir målt.
  • Signaler fra nøytron sensorer , som benyttes til å måle effekten i brenselsstaver, er i nA området. Et stort antall av slike signaler måles når reaktoren er i drift.
  • For spesielle målinger ( slik som støyanalyse og lignende) er det utviklet et bredt utvalg av forsterkere med stor stabilitet og aktive filtre.

Datainnsamling

Totalt ca. 1000 råsignaler fra  test riggene  og reaktoranlegget blir registrert av et datainnsamlingssystem.  I tillegg registreres et stort antall med konverterte signaler og beregnede parametrer. I normal operasjon, leses råsignaler og konverteres til spesifikke måleenheter hvert 5. sekund.  Disse lagres permanent i databanken hvert minutt. For spesielle behov (støymålinger og lignende) kan et høyhastighets datainnsamlingssystem benyttes med loggehastighet på 25 ms.