基于ROTDR的核废物处置库近场温度监测系统研制

发布时间：2025-05-11 04:30

　　核能与核技术的开发利用产生了越来越多的具有强烈放射性的核废物,如何安全、永久地处置数量庞大的核废物是目前核科学、地质学、环境科学等领域的一个重大课题。目前国际上公认的最安全可行的核废物处置方式是地质处置,但是这种方式仍然存在着放射性泄漏的风险。为降低这种风险,保障处置库的长期、安全运行,必须对处置库的近场相关参数进行监测,而其中最重要的监测参数是近场的温度。整个近场温度的监测数据可以用于评估处置库的安全状态,而局部点的温度异常还可以判断核废料泄漏与否。就监测技术而言,传统的温度场监测方法存在工作量大、易漏检、易受辐射干扰、耐久性差等缺点,亟需利用新技术对核废物处置库的温度场进行监测。本课题依据核废物处置库温度场的自身特点,基于拉曼光时域反射技术(ROTDR)提出了核废物处置库近场温度的分布式监测方法,研制了一套用于核废物处置库近场温度监测的光纤传感系统。它完全克服了传统温度场监测方法难以进行全方位连续监测的缺陷,并具有抗辐射干扰,耐久性好,施工便捷等优点。本文主要进行了以下几方面的工作:(1)阐述了ROTDR基本原理及关键技术,包括Raman散射感温效应、OTDR技术以及光纤温度解调方法...

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1西北处置场剖面图

图1-1西北处置场剖面图西北处置场规划处置废物容量20万m3，已建成6个处置单元约2万m3（刘超等，2011）。其填埋处置设施位于地表以下10-20m，每个处置单元都是立方体形状的屏蔽箱（大小为17m×17m×7m），其主体工程为钢筋混泥土结构。处置单元....

图2-1散射谱示意图

拉曼散射、布里渊散射（第三种情况）。其散射谱如图2-1所示。

图2-2拉曼散射能级跃迁图

图2-2拉曼散射能级跃迁图学定律，光纤分子或原子各能级上的粒子数近似服从，2005），可以得到Anti-Stokes光与Stokes光的强I(T)=e

图2-3OTDR工作原理图

ass34J·s；v=1.32×1013Hz；kB为玻尔兹曼常数，kB=1.380×10-23J·k-力学温度。因此，由Anti-Stokes光与Stokes光的强度比，可以解调出同位置的温度信息。OTDR技术OTDR是光时域反射技术（OpticalTimeDo....

本文编号：4044846