《1 前言》
1 前言
医院中子照射器（in-hospitalneutronirradiator，IHNI）[1] 反应堆为罐－池式结构，额定热功率为30 kW，采用富集度为 12. 5 % 的二氧化铀作为燃料，以 Zr-4 为包壳作为燃料元件，用轻水作慢化剂和冷却剂，以金属铍作反射层。由去离子水通过自然循环方式冷却堆芯并与池水进行热交换，在堆芯相对两侧设有热中子束流和超热中子束流，见图 1 。医院中子照射器厂房为三层建筑，其中地下一层，地上两层。堆芯位于地下一层，在堆芯的两侧有两个病人治疗照射室，在治疗房间外设有观察室。其中两个治疗照射室为控制区，观察室为监督区。
《图1》
图1 医院中子照射示意图（单位：mm）
Fig.1 Cross section of IHNI（unit:mm）
《2 辅助系统》
2 辅助系统
《2.1 控制系统》
2.1 控制系统
控制系统由控制棒（中心控制棒、辅助控制棒 和反应性调节器）、控制棒传动机构、控制单元和计算机组成（见图 2），用于医院中子照射器的启动、稳定功率运行、正常停堆和紧急停堆，并能显示运行参数、提供警告信号和紧急停堆信号。
《图2》
图2 医院中子照射器控制系统示意图
Fig.2 Control system of IHNI
《2.2 净化系统》
2.2 净化系统
医院中子照射器设有堆水和池水净化系统，利用树脂离子交换法净化水质，确保堆水和池水水质满足设计要求，防止堆芯结构材料和水池衬里的腐蚀，其流程图见图 3 和图 4。为防止反应堆正常运行时积聚堆容器壳体上部空间的氢气浓度过高和元件破损时放射性裂变气体向环境释放，本堆还设有堆气净化系统（见图 5）。
《图3》
图3 堆水净化系统
Fig.3 Purification system of reactor water
《图4》
图4 池水净化系统
Fig.4 Purification system of pool water
《图5》
图5 堆气净化系统
Fig.5 Purification system of reactor gas
《2.3 中子束流装置》
2.3 中子束流装置
医院中子照射器设置两个中子束照射装置，分别是热中子束照射装置和超热中子束照射装置，用于中子俘获治疗方法的研究和照射治疗，另外在热中子束照射装置一侧垂直地引出一个实验用中子束流装置，用于实时分析患者肿瘤组织和血液中10B 浓度。
《3 试运行情况》
3 试运行情况
《3.1 医院中子照射器运行情况》
3.1 医院中子照射器运行情况
医院中子照射器满功率（30 kW）运行时主要运行参数，如中子注量率、堆芯冷却剂的进出口温差等见表 1。
《表1》
表1 IHNI满功率时运行参数
Table 1 Operating parameters of IHNI at full power
注：限值为堆芯中子注量率 
1. 2×1012 cm-2 · s-1；温差 23 ℃
《3.2 水净化运行情况》
3.2 水净化运行情况
堆水和池水水质监测值见表 2，水质指标要求见表 3 。
《表2》
表2 12 个月堆水和池水的电导和 pH 值
Table 2 Conduct and pH values of reactor water and pool water in 12 months
注：表中*表示 2011 年的月份，其余表示 2010 年的月份
《表3》
表3 堆水和池水的水质指标
Table 3 Indices of water quality of reactor water and pool water
《3.3 辐射监测[2]》
3.3 辐射监测[2]
停堆和满功率运行时，由北京辐射安全技术中心对医院中子照射器厂房内外不同位置剂量进行监测，监测数据见表 4 。
《表4》
表4 各工艺房间辐射水平
Table 4 The dose rate of 
and neutron at different rooms
注：仪器探测限 （lower limit of detection，LLD）为 30 nSv/h；监督 区：剂量率7.5 μSv/h
《4 结语》
4 结语
医院中子照射器试运行过程中，其运行参数满足运行限值要求，未发生超出限值情况；堆水和池水净化系统能够满足水质指标要求；满功率运行时，厂房内外剂量监测结果满足设计分区剂量要求，在正常运行时，工作人员和公众有效剂量分别为218. 32 μSv/a 和9. 17 μSv/a，远低于职业照射剂量的约束值（20 mSv/a）和公众的剂量管理目标值（0. 01 mSv/a）。试运行情况表明，医院中子照射器及其辅助控制系统的运行参数和条件一直保持在运行限值及条件范围内，具备正式运行的能力和条件。
京公网安备 11010502051620号
