Institutionen för fysik och astronomi

Studier av voidfördelningar med neutrontomografi

Termohydrauliken i tvåfasflöden av vatten och ånga har stor betydelse i kokvattenreaktorer (även betecknade BWR, Boiling Water Reactors). Eftersom ånga har så låg täthet har det nästan ingen av den modererande och kylande effekt som flytande vatten har. Den kan därför betraktas som tomrum. Andelen ånga i vattnet kallas för voidhalt.

Termohydrauliken i de tvåfasflöden som förekommer i kokvattenreaktorer studeras i flera testloopar, med elektriskt uppvärmda attrapper av bränsleknippen och förenklade geometrier.

Projektet STUNT - STudies of void distributions Using Neutron Tomography - siktar på att utveckla en ny teknik för att mäta voidhalten vid sådana testloopar.

Den föreslagna mättekniken är transmissionstomografi med snabba neutroner från portabla neutrongeneratorer. Testsektionen bestrålas, och intensiteten på andra sidan mäts. Tomografiska tekniker tillämpas på mätresultaten för att rekonstruera hur neutronflödet tunnas ut i olika delar av testsektionen, och det resultatet i sin tur används för att beräkna den lokala voidhalten.

Schematisk bild som visar principen för neutrontransmissionstomografi.

Publikationer i urval

P. Andersson, "Optimization of Equipment for Tomographic Measurements of Void Distributions using Fast Neutrons",
Licentiate thesis, Uppsala University, May 2011.

P. Andersson, S. Jacobsson Svärd, H. Sjöstrand, "Effects of proton escape on detection efficiency in thin scintillator elements and its consequences for optimization of fast-neutron imaging", Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A, 651(1), September 2011. doi: 10.1016/j.nima.2011.01.002

P. Andersson, E. Andersson Sundén, S. Jacobsson Svärd, H. Sjöstrand, "Correction for dynamic bias error in transmission measurements of void fraction", Review of Scientific Instruments, 83 (12), December 2012. doi: 10.1063/1.4772704